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O sonho da fusão nuclear está morto? Por que o reator experimental internacional está em ‘grandes apuros’ | Energia

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EUera um projeto que prometia o sol. Pesquisadores usariam a tecnologia mais avançada do mundo para projetar uma máquina que pudesse gerar fusão atômica, o processo que impulsiona as estrelas – e assim criar uma fonte de energia barata e não poluente.

Esse era inicialmente o objetivo do Reator Termonuclear Experimental Internacional (Iter), que 35 países – incluindo estados europeus, China, Rússia e EUA – concordaram em construir em Saint-Paul-lez-Durance, no sul da França, a um custo inicial de US$ 6 bilhões. O trabalho começou em 2010, com o compromisso de que haveria reações produtoras de energia até 2020.

Então a realidade se instalou. Estouros de custos, Covid, corrosão de peças-chave, reprojetos de última hora e confrontos com autoridades de segurança nuclear desencadearam atrasos que significam que o Iter não estará pronto por mais uma década, como acaba de ser anunciado. Pior, reações de fusão produtoras de energia não serão geradas até 2039, enquanto o orçamento do Iter — que já disparou para US$ 20 bilhões — aumentará em mais US$ 5 bilhões.

Outras estimativas sugerem que o preço final pode subir muito acima deste valor e fazer do Iter “o projeto científico mais atrasado e com custos mais inflacionados da história”, diz a revista. Americano científico alertou. Por sua vez, a revista Ciência afirmou simplesmente que o Iter está agora em “grandes apuros”, enquanto Natureza observou que o projeto foi “atormentado por uma série de atrasos, estouros de custos e problemas de gestão”.

Dezenas de empresas privadas agora ameaçam criar reatores de fusão em um prazo mais curto, alertam cientistas. Isso inclui Energia Tokamak em Oxford e Commonwealth Fusion Systems nos EUA.

“O problema é que o Iter está em andamento há tanto tempo, e sofreu tantos atrasos, que o resto do mundo seguiu em frente”, disse o especialista em fusão Robbie Scott, do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia do Reino Unido. “Uma série de novas tecnologias surgiram desde que o Iter foi planejado. Isso deixou o projeto com problemas reais.”

A fábrica da Iter tomando forma em Saint-Paul-lez-Durance, sul da França, em junho. Fotografia: EJF Riche/Iter Organization

Um ponto de interrogação agora paira sobre um dos projetos tecnológicos mais ambiciosos do mundo em sua tentativa global de aproveitar o processo que impulsiona as estrelas. Ele envolve os núcleos de dois átomos leves sendo forçados a se combinar para formar um único núcleo mais pesado, enquanto liberam quantidades massivas de energia. Isto é fusão nucleare só ocorre em temperaturas colossalmente altas.

Para criar esse calor, um reator em formato de donut, chamado tokamak, usará campos magnéticos para conter um plasma de núcleos de hidrogênio que serão então bombardeados por feixes de partículas e micro-ondas. Quando as temperaturas atingirem milhões de graus Celsius, a mistura de dois isótopos de hidrogênio – deutério e trítio – se fundirá para formar hélio, nêutrons e uma grande quantidade de excesso de energia.

Conter plasma em temperaturas tão altas é excepcionalmente difícil. “Originalmente, foi planejado revestir o reator tokamak com berílio protetor, mas isso acabou sendo muito complicado. Ele é tóxico e, eventualmente, foi decidido substituí-lo por tungstênio”, disse David Armstrong, professor de ciência e engenharia de materiais na Universidade de Oxford. “Essa foi uma grande mudança de design feita muito tarde no dia.”

Então, grandes seções de tokamak feitas na Coreia não se encaixavam corretamente, enquanto ameaças de que poderia haver vazamentos de materiais radioativos levaram os reguladores nucleares franceses a interromper a construção da usina. Mais atrasos na construção foram anunciados conforme os problemas se acumulavam.

Então veio a Covid. “A pandemia fechou fábricas que forneciam componentes, reduziu a força de trabalho associada e desencadeou impactos – como atrasos no transporte e desafios na condução de inspeções de controle de qualidade”, admitiu o diretor-geral da Iter, Pietro Barabaschi.

Então o Iter adiou novamente sua conclusão – até a próxima década. Ao mesmo tempo, pesquisadores usando outras abordagens para fusão fizeram descobertas. Em 2022, a US National Ignition Facility na Califórnia disse que usou lasers para superaquecer deutério e trítio e os fundiu para criar hélio e excesso de energia – uma meta do Iter.

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Outros projetos de fusão alegam que eles também podem fazer descobertas em breve. “Nos últimos 10 anos, houve um enorme crescimento em empresas privadas de fusão prometendo fazer as coisas de forma diferente – mais rápido e mais barato – do que a Iter. Embora, para ser justo, algumas provavelmente estejam prometendo demais”, disse Brian Appelbe, pesquisador de física no Imperial College London.

Resta saber se o Iter sobreviverá a estas crises e se os seus apoiantes continuarão a financiá-lo – embora a maioria dos cientistas contactados pelo Observador argumentou que ainda há um trabalho promissor a ser feito.

Um exemplo é a pesquisa sobre maneiras de gerar trítio, o raro isótopo de hidrogênio que é essencial para reatores de fusão. Isso pode ser feito em um local de reator de fusão usando os nêutrons que ele gera para bombardear amostras de lítio, um processo que produz hélio – e trítio. “Esse é um experimento que vale a pena por si só”, disse Appelbe.

Por sua vez, o Iter nega que esteja “em grandes apuros” e rejeita a ideia de que seja um projeto científico recorde em estouros de custos e atrasos. Basta olhar para a Estação Espacial Internacional ou, nesse caso, para a ligação ferroviária HS2 do Reino Unido, disse um porta-voz.

Outros apontam que as emissões limitadas de carbono da energia de fusão impulsionariam a batalha contra as mudanças climáticas. “No entanto, a fusão chegará tarde demais para nos ajudar a cortar as emissões de carbono no curto prazo”, disse Aneeqa Khan, pesquisadora em fusão nuclear na Universidade de Manchester. “Somente se as usinas de energia de fusão produzirem quantidades significativas de eletricidade no final do século, elas ajudarão a manter nossas emissões de carbono baixas – e isso se tornará crucial na luta contra as mudanças climáticas.”



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