Após 70 anos de pesquisas e experimentos de fusão nuclear, cientistas da Califórnia provaram que a “ignição” com lasers é viável — uma descoberta importante para a tão sonhada energia limpa e infinita.
Mas o que isso significa?
Fusão nuclear, o “Santo Graal” da produção de energia, é um conceito complexo, que desde sempre está em nosso cotidiano: é o processo que mantém “ligadas” as estrelas do universo, gerando luz e calor continuamente.
Basicamente, pares de átomos submetidos a temperaturas extremas são “esmagados” juntos e se fundem, virando um único núcleo mais pesado e liberando grande quantidade de energia.
Criar um verdadeiro Sol artificial requer muita física e engenharia, pois a fusão consome energia demais para ser iniciada. O desafio é torná-la sustentável, fazendo com que mais energia saia do que entre, e que isso aconteça continuamente e não por breves momentos.
E é isso que o Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) alega ter conseguido. Mesmo que em uma escala bem pequena.
O que rolou?
Os cientistas usaram o maior sistema de lasers do mundo para realizar um processo chamado “ignição”.
Acontece assim: o raio laser é dividido e tem sua energia amplificada para produzir 192 feixes. Eles são usados simultaneamente para esquentar as paredes de um pequeno cilindro oco de ouro (do tamanho de uma borracha de lápis), chamado hohlraum, até mais de 3 milhões de graus Celsius.
O hohlraum, então, funciona como um forno de raios X para aquecer uma esfera milimétrica (menor que um grão de pimenta) em seu interior, contendo dois isótopos mais pesados de hidrogênio: deutério e trítio. O calor faz o conteúdo desta cápsula implodir — o deutério e trítio são forçados juntos rapidamente, sob enorme pressão e temperatura.
São condições comparáveis aos do centro de uma estrela, ultrapassando os 100 milhões de graus Celsius (mais quente que o núcleo do Sol) e uma pressão de mais de 100 bilhões de atmosferas terrestres.
Tudo vira uma bolha de plasma. Na parte mais quente do combustível, há a fusão dos átomos de hidrogênio, resultando na formação de um núcleo de hélio. E, como um hélio tem menos massa do que a combinação de um deutério e um trítio, a diferença é liberada em uma explosão de energia e nêutrons.
É como criar um micro estrela.
Em condições ideais, o núcleo de hélio produzido consegue transferir sua energia cinética para o combustível restante, aquecendo-o e disparando mais fusão. Assim, é possível liberar mais energia do que foi colocada no experimento pelos lasers — esta é a ignição.
O que os cientistas conseguiram?
Segundo o LLNL, a ignição foi alcançada — isso já havia acontecido anteriormente, mas em escalas mínimas.
A equipe aqueceu o combustível com 2,05MJ (megajoules) dos lasers e liberou mais que isso: 3,15MJ de energia.
Mas foi mais como uma bomba (ou um lançamento de foguete) do que um gerador: a liberação durou pouco segundos.
