Jason Laurea/Lawrence Livermore National Laboratory via The New York Times
Jason Laurea/Lawrence Livermore National Laboratory via The New York Times

Experimento de fusão a laser desencadeia uma explosão energética de otimismo

Até os cientistas que eram céticos em relação ao trabalho da National Ignition Facility acharam os resultados um sucesso

Kenneth Chang, The New York Times - Life/Style, O Estado de S.Paulo

14 de outubro de 2021 | 05h00

De forma tentadora, os cientistas chegaram perto de reproduzir a potência do sol - embora apenas em uma partícula de hidrogênio e por uma fração de segundo.

Pesquisadores do Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, relataram em agosto que, usando 192 lasers gigantes para aniquilar uma pelota de hidrogênio, eles conseguiram causar uma explosão de mais de 10 quatrilhões de watts de energia de fusão – a energia liberada quando átomos de hidrogênio se fundem em hélio, o mesmo processo que ocorre dentro das estrelas.

Na verdade, Mark Herrmann, vice-diretor do programa de Livermore para a física de armas fundamentais, comparou a reação da fusão aos 170 quatrilhões de watts de raios de sol que banham a superfície da Terra.

“É aproximadamente 10% disso”, disse Herrmann. E toda a energia de fusão emanava de um ponto quente equivalente ao tamanho de um cabelo humano, ele disse.

A explosão - basicamente uma bomba de hidrogênio em miniatura - durou apenas 100 trilionésimos de segundo. Ainda assim, gerou uma explosão de otimismo para os cientistas que pesquisam fusão e que há muito tempo esperavam que ela pudesse algum dia fornecer uma fonte de energia limpa e ilimitada para a humanidade.

“Estou muito animado com isso”, disse Siegfried Glenzer, cientista do SLAC National Accelerator Laboratory em Menlo Park, na Califórnia, que liderou os primeiros experimentos de fusão na instalação de Livermore anos atrás, mas não está atualmente envolvido na pesquisa. “Isso é muito promissor para nós, alcançar uma fonte de energia no planeta que não emita CO2.”

O sucesso também significou um momento de redenção para o aparelho de laser do tamanho de um estádio de futebol de Livermore, chamado de National Ignition Facility, ou NIF. Apesar de um investimento de bilhões de dólares - a construção começou em 1997 e as operações em 2009 - o aparelho não gerou quase nenhuma fusão no começo. Em 2014, os cientistas de Livermore finalmente relataram sucesso, mas a energia produzida foi minúscula - o equivalente ao que uma lâmpada de 60 watts consome em cinco minutos.

Em 8 de agosto, a explosão de energia foi muito maior - 70% da energia do laser atingindo o alvo de hidrogênio. Essa ainda é uma proposta perdida como fonte de energia, consumindo mais energia do que produz. Mas os cientistas estão confiantes de que mais saltos na produção de energia são possíveis com o ajuste do experimento.

Herrmann disse que, normalmente, os cientistas de Livermore não falariam até que um artigo científico descrevendo as descobertas fosse publicado. Mas essas descobertas “espalharam-se como incêndio,” ele disse, “e então achamos melhor explicar alguns fatos agora.”

Stephen Bodner, um físico estudioso de plasma aposentado que tem criticado o NIF há muito tempo, deu os parabéns.

“Estou surpreso,” ele disse. “Eles chegaram perto o suficiente de seu objetivo de ignição e equilíbrio para considerar o experimento um sucesso.”

De forma mais promissora, as reações de fusão pareceram autossustentáveis pela primeira vez, o que significa que a torrente de partículas fluindo para fora do ponto quente no centro da pelota aqueceu os átomos de hidrogênio ao redor e fez com que eles também se fundissem.

Os resultados aprimorados da fusão também ajudam o National Ignition Facility a cumprir seu papel principal: verificar o funcionamento das armas nucleares. Depois que os Estados Unidos suspenderam os testes nucleares subterrâneos em 1992, os funcionários do laboratório argumentaram que algum método era necessário para verificar os modelos de computador que substituíram os testes.

Herrmann disse que 24 horas após o último experimento, alguém que trabalhava no programa de modernização de armas nucleares contatou a equipe do NIF.

“Eles estão interessados em aplicar isso em importantes questões que têm,” ele disse.

O NIF não pode servir de modelo para uma futura usina. Seus lasers são ineficientes e ele só pode disparar uma vez por dia. Uma usina de fusão a laser precisaria vaporizar várias pelotas de hidrogênio por segundo.

Glenzer disse que o SLAC estava trabalhando em um sistema de laser que poderia funcionar em níveis mais baixos de potência, mas que dispararia muito mais rapidamente. Ele disse esperar que a fusão, ofuscada nos últimos anos pela energia solar e outras tecnologias de energia, pudesse se destacar novamente nos esforços para substituir os combustíveis fósseis.

O financiamento federal para pesquisa em fusão é baixo, mesmo com o governo Biden enfatizando a redução das mudanças climáticas.

“Às vezes acontece, no pior ano do seu financiamento, você obtém os melhores resultados", disse Glenzer.

Embora Bodner prefira uma abordagem alternativa à do experimento atual, ele disse que o resultado do NIF aponta um caminho.

“Isso demonstra aos céticos que não há nada de fundamentalmente errado com o conceito de fusão a laser”, ele disse . “É hora de os EUA seguirem adiante com um importante programa de energia de fusão a laser.” /TRADUÇÃO LÍVIA BUELONI GONÇALVES

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