O Presidente da República, Marcelo Rebelo de Sousa, felicitou os cientistas europeus, incluindo a equipa dos professores Bruno Gonçalves e Gonçalo Figueira, do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN) do Instituto Superior Técnico, por terem atingido um valor recorde de 59 megajoules de energia de fusão de um modo sustentado, através do uso do dispositivo do Joint European Torus (JET), uma iniciativa da União Europeia.
Esta nova tecnologia permite gerar eletricidade, substituindo os processos poluentes atuais de produção de energia, onde há o recurso ao carvão, petróleo ou gás e sem os riscos associados à fissão nuclear e aos seus resíduos.
“As Nações Unidas estabeleceram a ação climática como um dos Objetivo de Desenvolvimento Sustentável. Numa altura em que todos nós vemos e vivenciamos em primeira mão os efeitos das alterações climáticas, estes resultados demonstram a urgência de encontrar soluções alternativas para este problema, e a utilidade da fusão como uma fonte de energia sustentável, segura, eficiente, e com baixas emissões de carbono”, comenta a Presidência da República.
Estes resultados servem para preparar a operacionalização do que será no futuro o maior reator de fusão experimental do mundo, o International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), lançado com o apoio de fundos europeus e de alguns Estados Membros da UE e demonstram o papel fundamental da diplomacia científica, onde a inovação e as relações entre países são fortalecidas, construindo parcerias internacionais baseadas no conhecimento.
O Presidente da República sublinha “o trabalho incessante da comunidade científica nacional que nos honra a todos”.
Nesta experiência, o JET, que se localiza perto de Oxford, Inglaterra, produziu um total de 59 Megajoules de energia térmica da fusão durante um período de cinco segundos (a duração da experiência de fusão). Durante este ensaio, o JET obteve em média uma potência de fusão (ou seja, energia por segundo) de cerca de 11 Megawatts (Megajoules por segundo).
O recorde anterior de energia de um teste de fusão, alcançado pelo JET em 1997, foi de 22 megajoules de energia térmica. A potência de pico de 16MW alcançada brevemente em 1997 não foi superada em ensaios recentes, pois o foco tem sido na potência de fusão sustentada.
A fusão, o processo que alimenta estrelas como o nosso sol, promete uma fonte de eletricidade verde quase ilimitada a longo prazo, usando pequenas quantidades de combustível que podem ser obtidas em todo o mundo a partir de materiais baratos.
O processo de fusão reúne átomos de elementos leves como hidrogénio em altas temperaturas para formar hélio e libertar uma tremenda energia como calor.
Para se ficar com uma ideia: para se obterem os 59 Megajoules de energia libertados no JET, foram usados miligramas de combustível (mais especificamente, 0,1 miligramas de trítio e 0,07 miligramas de deutério) para produzir tanta energia como a resultante da queima de um quilo de gás natural ou de um quilo de carvão.
“É a energia necessária para cobrir as necessidades, durante cinco segundos, de 35 mil residências”, explicou o diretor de operações do JET, Joe Milnes, em conferência de imprensa após a operação.
Os cientistas alertam que são necessários ainda anos de trabalho, mas o êxito deste ensaio alimenta a esperança de que, no futuro, se chega a novas tecnologias que conduzam a uma fonte sustentável, mas também segura, de energia.
Os especialistas afirmam que a fusão é inerentemente segura, pois não pode iniciar um processo de fuga.
Os resultados recordes anunciados “são a demonstração mais clara num quarto de século do potencial de energia de fusão para fornecer energia segura e sustentável com baixo carbono”, comenta o Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN) do Instituto Superior Técnico.
O JET – onde temperaturas 10 vezes mais quentes que o centro do sol são atingidas – é um teste vital para o ITER, o Reator Termonuclear Experimental Internacional, que é um dos maiores projetos científicos colaborativos da história.
Fusão e fissão: quais as diferenças?
Fissão e fusão são duas reações nucleares. Ambas libertam enormes quantidades de energia, mas têm características diferentes. O termo fissão significa quebra. Na bomba de fissão ou bomba atómica, o núcleo de um átomo rompe-se, como é o caso do isótopo de urânio 235, gerando uma quantidade brutal de energia. Os núcleos formados durante a reação são ricos em neutrões e são instáveis e radioativos. De resto, a fissão nuclear envolve a divisão de um núcleo pesado instável como o urânio, do qual se originam dois núcleos instáveis mais leves.
Atualmente, todos os reatores nucleares usados para fins comerciais são baseados em fissão nuclear.
A fusão nuclear, que também é um método para produzir energia, é mais seguro e foi essa que foi alvo deste ensaio, em Oxford.
A fusão nuclear é um processo no qual dois ou mais átomos mais leves se combinam para criar um núcleo pesado. Para conseguir essa fusão, os átomos têm de ser unidos sob pressão e calor extremos. Na fusão, por exemplo, dois núcleos de hidrogénio são combinados para formar um único núcleo de hélio. Esta é a reação que ocorre constantemente na superfície do sol e que explica a origem da fonte quase infinita de energia na forma do sol. É um processo que não gera lixo nuclear.
Ou seja, a fusão nuclear ocorre naturalmente (em estrelas); já a reação de fissão nuclear não ocorre naturalmente.
Referindo-se à fissão nuclear, os especialistas da Goldenergy referem que “a geração de energia nuclear apresenta características letais, principalmente no caso de fugas de materiais radioativos. As centrais nucleares de Chernobyl e Fukushima tornaram-se conhecidas internacionalmente devido aos acidentes nucleares. Além disso, a implantação de uma central nuclear supõe um investimento muito alto e a energia produzida não é renovável”.
Referindo-se à fusão nuclear, a Goldenergy perspetiva que “quando a energia proveniente da fusão nuclear for amplamente implementada, será de grande contribuição para o desenvolvimento sustentável”. Estes especialistas sintetizam as vantagens desta fonte de energia: é uma energia limpa, que não agride o ambiente ou liberta gases com efeito de estufa para a atmosfera; a produção de energia é muito alta e relevante; os materiais utilizados para a obtenção da energia – hidrogénio e lítio – são abundantes na natureza; não produz lixo nuclear, como ocorre no processo de fissão nuclear. Por todas estas razões, a energia produzida pelas fusões nucleares é uma grande aposta para o futuro das energias renováveis”.
A fusão teoricamente liberta muito mais energia do que a fissão. Todavia – e nesta fase – ainda não é utilizada para produzir energia, pois esta reação ainda se afigura difícil de controlar, além de que para se reunirem as condições necessárias para iniciar uma reação de fusão são precisos gigantescos investimentos.
Neste momento, nos laboratórios existentes dotados de reatores de fusão, a energia gasta para o controle da fusão é maior do que a energia aproveitada. Daí que esta experiência em Oxford é um passo – modesto, mas relevante – no sentido de se poder vir a alcançar uma forma de energia mais limpa e robusta. O projeto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) pretende construir na cidade francesa de Cadarache o primeiro reator sustentável.
Leia também:
Fusão nuclear: o futuro da produção de eletricidade?
