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Sep 14, 2023

Cientistas americanos alcançam muito

Pela primeira vez, cientistas americanos do National Ignition Facility

Pela primeira vez, cientistas americanos do National Ignition Facility no Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, produziram com sucesso uma reação de fusão nuclear, resultando em um ganho líquido de energia, confirmou uma fonte familiarizada com o projeto à CNN.

Espera-se que o Departamento de Energia dos EUA anuncie oficialmente o avanço na terça-feira.

O resultado do experimento seria um grande passo em uma busca de décadas para liberar uma fonte infinita de energia limpa que poderia ajudar a acabar com a dependência de combustíveis fósseis. Pesquisadores há décadas tentam recriar a fusão nuclear – replicando a fusão que alimenta o sol.

A secretária de Energia dos EUA, Jennifer Granholm, fará um anúncio na terça-feira sobre um "grande avanço científico", anunciou o departamento no domingo. O avanço foi relatado pela primeira vez pelo Financial Times.

A fusão nuclear acontece quando dois ou mais átomos são fundidos em um maior, um processo que gera uma enorme quantidade de energia na forma de calor. Ao contrário da fissão nuclear que alimenta a eletricidade em todo o mundo, ela não gera resíduos radioativos de longa duração.

Cientistas de todo o mundo estão avançando em direção ao avanço, usando métodos diferentes para tentar alcançar o mesmo objetivo.

Uma máquina gigante em forma de rosquinha provou que uma fonte de energia limpa quase ilimitada é possível

O projeto National Ignition Facility cria energia a partir da fusão nuclear pelo que é conhecido como "fusão inercial termonuclear". Na prática, cientistas americanos disparam projéteis que contêm um combustível de hidrogênio em um conjunto de quase 200 lasers, essencialmente criando uma série de explosões repetidas extremamente rápidas a uma taxa de 50 vezes por segundo.

A energia coletada dos nêutrons e das partículas alfa é extraída como calor, e esse calor é a chave para a produção de energia.

“Eles contêm a reação de fusão bombardeando o exterior com lasers”, disse Tony Roulstone, especialista em fusão do Departamento de Engenharia da Universidade de Cambridge, à CNN. "Eles aquecem o exterior; isso cria uma onda de choque."

Embora obter um ganho líquido de energia com a fusão nuclear seja um grande negócio, isso está acontecendo em uma escala muito menor do que a necessária para alimentar redes elétricas e aquecer edifícios.

"É mais ou menos o necessário para ferver 10 chaleiras de água", disse Jeremy Chittenden, codiretor do Centro de Estudos de Fusão Inercial do Imperial College de Londres. "Para transformar isso em uma usina elétrica, precisamos obter um ganho maior de energia - precisamos que seja substancialmente maior."

Um sol artificial brilhou brevemente sob o campo inglês. Um dia, isso pode mudar tudo

No Reino Unido, os cientistas estão trabalhando com uma enorme máquina em forma de rosquinha equipada com ímãs gigantes chamada tokamak para tentar gerar o mesmo resultado.

Depois que uma pequena quantidade de combustível é injetada no tokamak, ímãs gigantes são ativados para criar um plasma. O plasma precisa atingir pelo menos 150 milhões de graus Celsius, 10 vezes mais quente que o núcleo do sol. Isso força as partículas do combustível a se fundirem em uma só. Com a fusão nuclear, o produto fundido tem menos massa que os átomos originais. A massa que falta se converte em uma enorme quantidade de energia.

Os nêutrons, que são capazes de escapar do plasma, atingem um "cobertor" que reveste as paredes do tokamak e sua energia cinética é transferida como calor. Esse calor pode então ser usado para aquecer a água, criar turbinas de vapor e energia para gerar energia.

No ano passado, cientistas trabalhando perto de Oxford conseguiram gerar uma quantidade recorde de energia sustentada. Mesmo assim, durou apenas 5 segundos.

Seja usando ímãs ou disparando pellets com lasers, o resultado é basicamente o mesmo: o calor sustentado pelo processo de fusão dos átomos é a chave para ajudar a produzir energia.

O grande desafio de aproveitar a energia de fusão é sustentá-la por tempo suficiente para que ela possa alimentar redes elétricas e sistemas de aquecimento em todo o mundo.