Em um avanço notável no campo da fusão nuclear, o “sol artificial” experimental da Coreia do Sul, conhecido como Reator Avançado de Tokamak Supercondutor da Coreia (KSTAR), alcançou uma conquista inovadora. Cientistas que trabalham no KSTAR conseguiram aquecer um loop de plasma a impressionantes 100 milhões de graus Celsius e manter essa temperatura extrema por uma duração impressionante de 48 segundos. Essa conquista supera o recorde anterior de 31 segundos, também estabelecido pelo KSTAR em 2021, marcando um avanço significativo na pesquisa de fusão.
A fusão nuclear, o processo que alimenta as estrelas, incluindo nosso sol, tem sido objeto de pesquisa científica há mais de 70 anos. O objetivo é imitar as condições no núcleo das estrelas, onde átomos de hidrogênio se fundem para formar hélio, liberando enormes quantidades de energia. Esse processo é atraente como uma fonte de energia potencial porque pode gerar grandes quantidades de energia sem emitir gases de efeito estufa ou produzir resíduos radioativos de longa duração.
O conceito de fusão nuclear é simples em teoria, mas incrivelmente desafiador de alcançar na prática. A fusão requer condições de temperatura e pressão extremamente altas, muito além do que é encontrado naturalmente na Terra. Por exemplo, o núcleo do sol atinge temperaturas de cerca de 15 milhões de graus Celsius com pressões imensas. Para alcançar a fusão em laboratório, as temperaturas devem ser ainda mais altas devido às pressões significativamente mais baixas que podem ser alcançadas realisticamente.
O tokamak, um dispositivo projetado para criar e conter essas condições extremas, é o modelo mais prevalente para reatores de fusão. Ele funciona aquecendo plasma — um estado da matéria composto por íons positivos e elétrons livres — a temperaturas incrivelmente altas e confinando-o dentro de uma câmara em forma de rosquinha usando campos magnéticos fortes. O desafio está em manter o plasma superaquecido estável o suficiente para que a fusão ocorra.
Apesar desses obstáculos, a recente conquista do reator KSTAR é um passo em direção a tornar a energia de fusão uma realidade. Ao atingir e manter uma temperatura de plasma de 100 milhões de graus Celsius por 48 segundos, a equipe do KSTAR se aproximou de sustentar as condições necessárias para a fusão nuclear contínua. Para melhorar o desempenho de seu reator, a equipe fez várias ajustes, incluindo a substituição de componentes de carbono por tungstênio nos divertores do tokamak, que são críticos para remover calor e material residual do reator.
“Apesar de ser a primeira corrida experimental no ambiente dos novos divertores de tungstênio, testes de hardware completos e preparação da campanha nos permitiram alcançar resultados que superaram os recordes anteriores do KSTAR em um curto período”, comentou Si-Woo Yoon, diretor do Centro de Pesquisa KSTAR.
A ambição dos cientistas do KSTAR não termina aqui. Eles pretendem estender a capacidade do reator de sustentar temperaturas de 100 milhões de graus Celsius por até 300 segundos até o ano de 2026. Esse objetivo, se alcançado, marcará outro marco significativo na jornada em direção à energia de fusão prática.
Essa conquista do reator KSTAR faz parte de um esforço global para aproveitar a energia de fusão. Outros projetos notáveis incluem o Tokamak Supercondutor Avançado Experimental (EAST) na China, que manteve uma temperatura de 70 milhões de graus Celsius por 1.056 segundos, e a Instalação Nacional de Ignição (NIF) financiada pelo governo dos EUA, que também fez avanços significativos na pesquisa de fusão.
A jornada em direção a uma fonte prática de energia de fusão é complexa e cheia de desafios técnicos. No entanto, cada recorde estabelecido e cada barreira superada aproxima os cientistas um passo de uma fonte de energia limpa e quase ilimitada, inaugurando uma nova era de produção de energia que poderia impactar significativamente nossa abordagem ao consumo de energia e à preservação ambiental.
