18/11/2021

O próximo salto da civilização humana pode estar nas estrelas. Mais especificamente no domínio da energia estelar: a fusão nuclear.
A fusão, por seu potencial de gerar enormes quantidades de energia limpa, traz a esperança de que, no futuro, as nações não dependam mais de combustíveis fósseis para geração energética.
O problema do parágrafo anterior está em uma palavra: futuro. A humanidade não pode contar imediatamente — e, considerando o estágio tecnológico atual, mesmo no médio prazo— com essa fonte energética para lidar com a crise climática em curso na Terra.
A fusão nuclear ocorre quando dois núcleos de hidrogênio se fundem e formam um atómo de hélio. Vale uma ressalva aqui: não confunda fusão com a fissão nuclear, que é usada em usinas nucleares e consiste em, como o nome diz, chocar dois átomos para que eles se "quebrem".
Se o ser humano consegue "quebrar", então o caminho para fundir já deve ser conhecido, certo?
Certo. O problema é colocar em prática e controlar, na Terra, as reações que ocorrem nas estrelas.
A fusão só é possível quando as partículas estão a elevadíssimas temperaturas —a ponto de formar plasma, o quarto estado da matéria, um gás ionizado—, sob alta pressão. Isso porque os prótons (presentes nos núcleos que se quer chocar) exercem repulsão entre si. Para aproximá-los e fundi-los, só sob condições extremas, como os milhões de graus Celsius dentro de um reator de fusão.
Mas, quando a união funciona e se forma o hélio, grandes quantidades de energia são produzidas, o que, por sua vez, poderia servir à sede energética da humanidade.
Atualmente, já conseguimos produzir a fusão, mas há uma série de problemas que impedem o seu uso para produção comercial de energia.
"O maior problema é que não se gera mais energia do que se consome", afirma Vinícius Njaim Duarte, pesquisador do Laboratório de Física de Plasma da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos. Ou seja, a energa usada para colocar os reatores de fusão em funcionamento é maior do que a energia gerada na reação.
Em agosto deste ano, a partir de fusão, cientistas conseguiram produzir 10 quadrilhões de watts, em um ponto do tamanho de um fio de cabelo humano, por 100 trilionésimos de segundo. Para isso, bombardearam com mais de uma centena de lasers uma placa de hidrogênio.
Essa iniciativa específica, porém, não tem finalidade energética, alerta Njaim Duarte. O objetivo do programa do Lawrence Livermore National Laboratory’s, no National Ignition Facility, nos EUA, é militar, em busca de novas armas.
Mas, de volta a aplicações pacíficas, outro problema é o pouquíssimo tempo que os pesquisadores conseguem manter a reação. Para a geração de energia em larga escala, logicamente, seria necessário que o processo fosse mais duradouro.
Em junho deste ano, o reator chinês East (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) anunciou ter atingido um recorde: manter o fluxo de plasma por 101 segundos a 120 milhões de graus Celsius.
Além da questão de tempo, há também o problema da matéria-prima do plasma. Dois isótopos de hidrogênio são necessários, o deutério e o trítio.
O deutério é um isótopo amplamente disponível nos oceanos da Terra. Segundo o pesquisador de Princeton, o reservatório é virtualmente inesgotável. Mas o trítio praticamente não existe.
"Não há mais trítio na natureza, em lugar nenhum do Universo", afirma Gustavo Canal, pesquisador da USP do laboratório de física de plasma. O elemento é radioativo e tem uma meia-vida (de forma geral, tempo que leva para a quantidade da substância decair pela metade) de somente 12 anos.
Para a produção trítio, é necessário o bombardear lítio com nêutrons, uma etapa a mais para a produção de energia a partir de fusão.
"Elevadíssimas", "enormes", "milhões", "quadrilhões", substâncias que não existem. As descrições já dão uma ideia do nível de complexidade do processo. E, com acidentes nucleares que marcaram as últimas décadas, as descrições grandiloquentes podem também soar como um alerta de risco.
Mas, além da promessa de energia limpa, a fusão traz consigo a garantia de segurança, dizem especialistas.
Qualquer problema no processo, ao contrário do que se poderia imaginar de um experimento com tantos superlativos, resultaria somente na interrupção da complexa reação.

Leia a matéria completa na Folha de S. Paulo