O ‘Projeto Rodas’ é a contribuição espanhola na corrida pela fusão nuclear: o Centro de Pesquisas Energéticas, Ambientais e Tecnológicas (CIEMAT) lidera um consórcio de empresas e centros de pesquisa no país vizinho para desenvolver tecnologias avançadas para a produção de componentes críticos para reatores de fusão nuclear. Se as expectativas forem atendidas, a construção poderá começar já em 2050.
Os responsáveis pelo ‘Projeto Rodas’ destacaram as suas vantagens: é uma fonte de energia de alto desempenho e muito limpa. “A fusão nuclear apresenta-se como uma das soluções mais promissoras para o futuro, graças à sua segurança e à disponibilidade praticamente inesgotável de recursos”, afirmou Nerea Ordás, diretora do centro tecnológico CEIT, criado por iniciativa da Universidade de Navarra e parte do consórcio, citada pela publicação ’20Minutos’.
Mas primeiro: não confunda fusão nuclear com fissão nuclear. Este último é utilizado nas atuais centrais nucleares, um procedimento caro, que envolve riscos de segurança (como Chernobyl…) e gera resíduos radioativas. Já a fusão é, como explicou um físico, “construir o Sul numa caixa”, ou seja, uma teoria limpa e ilimitada.
Tanto a fissão como a fusão nuclear libertam a energia armazenada no núcleo de um átomo: a fissão é a divisão de um núcleo pesado em núcleos menores, já a fusão nuclear é a combinação de núcleos mais leves para criar um maior e mais pesado.
A fusão, que até recentemente era apenas uma possibilidade teórica, replica os processos das estrelas, que, como o Sol, são capazes de gerar enormes quantidades de calor e luz. Assim, é possível criar-se energia de baixa emissão, sem produzir resíduos radioativos diretos. Além disso, não requer um combustível não renovável e escasso como o urânio.
A fusão nuclear é uma reação na qual dois núcleos atómicos leves, como o hidrogénio, se combinam para formar um núcleo mais pesado, como o hélio. Esse processo liberta uma quantidade enorme de energia e ocorre em altas temperaturas. Entretanto, a fusão é muito mais difícil de iniciar do que a fissão.
Da teoria à prática, como conseguiram cientistas do Laboratório Livermore, na Califórnia (EUA), em dezembro de 2022. Pela primeira vez, conseguiram fusão nuclear com ganho líquido de energia, ou seja, produzindo mais energia do que a que foi usada na reação de fusão. A experiência gerou cerca de 2,4 megajoules (MJ) de energia, com 2,1 MJ gastos na fusão de um pequeno cilindro cheio de hidrogénio. Em julho de 2023, o Laboratório Nacional de Ignição (NIF) dos EUA atingiu uma produção de mais de 3,5 MJ – mas ainda falta muito: para ter uma ideia, com essa energia mal se conseguiria passar a ferro por uma hora ou ferver vários litros de água.
Trinta e cinco países na ‘corrida’
Esforços globais, especialmente na Europa, estão a reunir-se no ITER, o Reator Termonuclear Experimental Internacional, que foi projetado como um trampolim entre as atuais instalações de pesquisa de fusão e as centrais de energia de fusão do futuro.
Lançado em 1985, é um dos projetos de energia mais ambiciosos do mundo atualmente. Trinta e cinco nações — China, União Europeia, Índia, Japão, Coreia, Rússia e Estados Unidos — estão envolvidas nesta experiência científica liderada pela UE. Os membros do ITER participam numa colaboração de pelo menos 35 anos.
O ITER está a ser construído em Cadarache (França) e é gerido pela Euratom: procuram produzir um plasma de fusão que tenha dez vezes mais potência térmica do que a potência necessária para aquecer o plasma. O objetivo é construir o maior ‘tokamak’ do mundo (o cronograma indicava que ele deveria ser concluído até 2025). No entanto, a administração indicou que os primeiros testes de plasma não vão começar antes de 2035. Portanto, o ITER é, como afirmou um estudo publicado pela ‘Scientific American’, o projeto científico mais atrasado e com orçamento com maior derrapagem da história. O custo foi estimado em aproximadamente 4,57 mil milhões de euros, mas estima-se que já tenham sido gastos cerca de 18 mil milhões de euros.
‘Tokamak’ é uma sigla russa que significa câmara toroidal com bobinas magnéticas. Este é um dispositivo de fusão magnética projetado para demonstrar a viabilidade da fusão como uma fonte de energia em larga escala e livre de carbono. Milhares de engenheiros e cientistas contribuíram para o projeto do ITER, que “é crucial para o avanço da ciência da fusão e para abrir caminho para as centrais de energia de fusão do futuro”.
Isto está de acordo com o International Fusion Materials Irradiation Facility – Demo Oriented Neutron Source (IFMIF-DONES), uma instalação de pesquisa para testar, validar e qualificar materiais para uso em futuras centrais de energia de fusão. Tudo isso será usado para construir o DEMO, um protótipo de reator de fusão de demonstração e sucessor do ITER. Com essa transição, a fusão deixará de ser um exercício de laboratório.
Outro projeto está em marcha no Reino Unido desde o final da década de 1970: o reator Joint European Torus (JET) em Culham, Oxfordshire. Financiado principalmente pela Euratom da UE, o JET trabalhou em conjunto com outros dispositivos que fazem parte do programa EUROfusion (o Consórcio Europeu de Energia de Fusão, que une a UE com a Suíça, a Noruega e o Reino Unido).
Após 40 anos de operação, o JET encerrou as suas experiências em dezembro de 2023. No seu último teste, o reator produziu uma quantidade recorde de energia. A conversão do reator deve levar cerca de 12 anos, com o objetivo de reutilizar o máximo possível da máquina. O plano do Governo britânico era construir a primeira central de energia de fusão do mundo em Nottinghamshire, sendo que a meta é que comece a operar na década de 2040.
