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Sol artificial Chinês quebra novo Recorde

As Últimas Descobertas da China em Relação à Fusão Nuclear: Avanços e Implicações para o Futuro da Energia

A fusão nuclear, processo que acontece no interior das estrelas, como o nosso Sol, tem sido um dos maiores desafios científicos e tecnológicos da humanidade. Ela oferece a promessa de uma fonte de energia limpa, abundante e segura. Em décadas de pesquisa, cientistas tentaram replicar esse fenômeno na Terra, com o objetivo de criar um reator de fusão nuclear que possa gerar energia de forma sustentável.

Nos últimos anos, a China tem se destacado no cenário global com avanços notáveis nessa área. Neste post, vamos explorar as mais recentes descobertas feitas pelos cientistas chineses e suas implicações para o futuro da energia.

O Contexto da Fusão Nuclear

Antes de analisarmos os recentes avanços da China, é importante entender o que é a fusão nuclear e por que ela é considerada a “panaceia” para a crise energética global. A fusão nuclear ocorre quando dois núcleos atômicos se combinam para formar um núcleo maior, liberando grandes quantidades de energia. Esse processo é contrário à fissão nuclear, que é o princípio usado nas usinas nucleares atuais e que envolve a divisão de átomos pesados.

A fusão, ao contrário da fissão, não gera resíduos radioativos de longo prazo e não emite gases de efeito estufa. Por isso, ela é vista como uma solução promissora para as necessidades energéticas do futuro. No entanto, alcançar a fusão controlada na Terra é um enorme desafio técnico, pois é necessário atingir temperaturas e pressões extremas para que o processo aconteça de forma eficiente.

O sol, por exemplo, atinge temperaturas superiores a 15 milhões de graus Celsius em seu núcleo, onde a fusão ocorre naturalmente.

A China e o Projeto EAST

Nos últimos anos, a China tem investido pesadamente em pesquisa nuclear, e um dos principais projetos no país é o EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), um reator experimental que visa explorar a fusão nuclear. O EAST é um tipo de tokamak, uma máquina de confinamento magnético que usa campos magnéticos extremamente fortes para manter o plasma quente (um estado da matéria que ocorre a temperaturas muito altas) e, assim, permitir que os átomos se fundam.

Em 2021, os cientistas do EAST alcançaram um marco significativo: conseguiram manter o plasma a uma temperatura de 158 milhões de graus Celsius por um período de 1.056 segundos, ou aproximadamente 17 minutos. Para efeito de comparação, isso é mais quente do que o núcleo do Sol.

Esse feito é notável porque, para que a fusão nuclear ocorra de forma controlada, o plasma precisa ser mantido a temperaturas e pressões extremamente altas por um período suficientemente longo para que a energia gerada seja significativa.

Além da temperatura, outro desafio crucial na fusão nuclear é a contenção do plasma. O EAST conseguiu manter o plasma estável por mais de 1.000 segundos, o que representa um grande avanço em relação aos experimentos anteriores. Em outros centros de pesquisa, como o ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) na Europa, os cientistas ainda não conseguiram manter o plasma por períodos tão longos.

O Recorde de Plasma Ultra-Quente

No dia 20 de janeiro de 2025, o EAST conquistou um novo marco: a maior duração de plasma ultra-quente já registrada. Durante essa experiência, os cientistas conseguiram manter o plasma a temperaturas superiores a 100 milhões de graus Celsius por 1.066 segundos – cerca de 17 minutos e 46 segundos.

Esse tempo é significativamente maior do que o recorde anterior, alcançado em maio de 2023, quando o EAST conseguiu manter o plasma a uma temperatura superior a 160 milhões de graus Celsius por 403 segundos.

O novo recorde é uma realização impressionante, pois sustentar o plasma a temperaturas tão altas por períodos prolongados é um desafio imenso. Essa conquista é vista como um passo crucial em direção à viabilidade comercial da fusão nuclear. No entanto, a temperatura exata alcançada durante essa experiência de janeiro de 2025 ainda não foi divulgada, o que gera ainda mais expectativas sobre os resultados do projeto.

Desafios e Avanços na Tecnologia de Supercondutores

Outro aspecto importante das pesquisas de fusão nuclear na China está relacionado ao uso de supercondutores para criar campos magnéticos mais fortes e eficientes.

A supercondutividade é um fenômeno no qual certos materiais, quando resfriados a temperaturas extremamente baixas, conduzem eletricidade sem resistência. Isso é particularmente útil para criar os potentes campos magnéticos necessários para manter o plasma em um tokamak.

Os cientistas chineses têm trabalhado no desenvolvimento de novos materiais supercondutores de alta temperatura, o que pode tornar a fusão nuclear mais viável. Esses materiais permitem criar campos magnéticos mais fortes sem a necessidade de resfriamento extremo, o que reduz os custos operacionais e aumenta a eficiência do processo.

Em 2022, a China deu mais um passo significativo com a construção de um novo dispositivo chamado “Steady-State Superconducting Tokamak”, que visa melhorar ainda mais o desempenho do EAST e de outros projetos de fusão nuclear. Esse dispositivo será capaz de gerar campos magnéticos mais fortes e proporcionar condições de operação mais estáveis, o que é fundamental para o sucesso a longo prazo dos reatores de fusão.

Colaborações Internacionais e O Impacto Global

Embora a China tenha alcançado avanços notáveis em fusão nuclear, ela não está sozinha nessa corrida. O ITER, mencionado anteriormente, é um projeto internacional que envolve países como os Estados Unidos, a União Europeia, o Japão, a Rússia e a Índia, e também está focado em desenvolver a fusão nuclear como uma fonte viável de energia.

A China é um dos países que participa do ITER, e há uma colaboração crescente entre as diferentes nações, com o objetivo de compartilhar conhecimentos e tecnologias que podem acelerar o desenvolvimento de reatores de fusão.

Em 2021, o presidente chinês, Xi Jinping, expressou o compromisso da China com a pesquisa em energia limpa e a colaboração internacional para enfrentar as mudanças climáticas.

A China tem investido em tecnologias de fusão nuclear como parte de seu objetivo de reduzir as emissões de carbono e tornar-se uma potência global em energia limpa. O país também está se comprometendo a alcançar a neutralidade de carbono até 2060, o que significa que a fusão nuclear pode desempenhar um papel fundamental nesse processo.

Além dos avanços da China, outros países também estão fazendo progressos significativos na pesquisa e no desenvolvimento da fusão nuclear. O ITER, um dos maiores projetos de fusão nuclear do mundo, está sendo construído na França com a colaboração de países como os Estados Unidos, Japão, Rússia, União Europeia, China e Índia.

Este projeto internacional visa demonstrar a viabilidade da fusão nuclear em larga escala. Em 2021, o ITER conseguiu alcançar um marco importante ao completar com sucesso a instalação de seu sistema de bobinas supercondutoras, essenciais para a criação dos poderosos campos magnéticos necessários para manter o plasma. Quando finalizado, o ITER será o primeiro reator de fusão a gerar mais energia do que consome, com previsão de que comece a operar em 2025.

Os Estados Unidos também têm se destacado na pesquisa de fusão nuclear, com instituições como o National Ignition Facility (NIF), localizado na Califórnia, e o Princeton Plasma Physics Lab (PPPL), em New Jersey, trabalhando em diferentes abordagens para a fusão.

Em 2022, o NIF alcançou um avanço significativo ao atingir pela primeira vez a ignição, ou seja, uma reação de fusão que libera mais energia do que a energia inicial usada para iniciar o processo. Embora o NIF utilize a abordagem de laser para aquecer o combustível de fusão, outras instalações, como o PPPL, focam no uso de tokamaks e outras tecnologias de confinamento magnético. Esses avanços demonstram que os Estados Unidos estão em uma posição privilegiada para desempenhar um papel crucial no desenvolvimento da fusão nuclear.

Reino Unido

imagem: Ilustração sobre fusão nuclear gerada por IA.

imagem: Ilustração sobre fusão nuclear gerada por IA.

Além disso, o Reino Unido está investindo fortemente em pesquisas de fusão, com destaque para o projeto STEP (Spherical Tokamak for Energy Production), que visa construir um reator de fusão operacional até 2040. O STEP, que será desenvolvido pela UK Atomic Energy Authority (UKAEA), busca explorar o uso de tokamaks esféricos, uma configuração mais compacta e eficiente para a fusão nuclear.

Em 2021, o governo britânico anunciou um financiamento substancial para esse projeto, o que reflete seu compromisso em tornar o Reino Unido um líder mundial em tecnologias de fusão. Além disso, o Reino Unido também abriga uma série de startups inovadoras que buscam soluções alternativas e mais econômicas para alcançar a fusão nuclear, como a Tokamak Energy, que trabalha em uma abordagem que combina tokamaks e supercondutores de alta temperatura.

Esses exemplos ilustram como a pesquisa em fusão nuclear está se tornando uma prioridade para várias nações ao redor do mundo. Embora ainda haja desafios técnicos e financeiros significativos a serem superados, os avanços feitos em projetos como o ITER, NIF, PPPL e STEP indicam que a fusão nuclear pode se tornar uma fonte de energia viável nas próximas décadas.

A colaboração internacional e o investimento contínuo em novas tecnologias serão cruciais para alcançar esse objetivo e garantir que a fusão nuclear seja uma solução sustentável e segura para o futuro energético do planeta.

imagem: Ilustração sobre fusão nuclear gerada por IA.

O Futuro da Fusão Nuclear na China

O futuro da fusão nuclear na China parece promissor. Com os recentes avanços no EAST e no desenvolvimento de novos materiais supercondutores, o país está cada vez mais próximo de criar um reator de fusão nuclear que seja capaz de gerar energia de forma sustentável e comercialmente viável.

Embora ainda haja muitos desafios pela frente, como a necessidade de aumentar a eficiência e reduzir os custos de construção e operação, os resultados alcançados até agora são um indicativo de que a fusão nuclear pode se tornar uma realidade em um futuro não muito distante.

A fusão nuclear não apenas representa uma solução para as necessidades energéticas do mundo, mas também pode ter um impacto significativo na redução das emissões de gases de efeito estufa e na mitigação dos efeitos das mudanças climáticas. Com a China liderando o caminho nessa área, podemos esperar mais descobertas e avanços que poderão transformar a forma como produzimos e consumimos energia no futuro.

Conclusão

A fusão nuclear continua a ser um dos maiores desafios científicos e tecnológicos da atualidade. No entanto, os avanços recentes feitos pela China, especialmente no projeto EAST e no desenvolvimento de novos materiais supercondutores, indicam que estamos mais perto do que nunca de alcançar esse objetivo. Com a colaboração internacional e o compromisso com a pesquisa em energia limpa, a fusão nuclear pode desempenhar um papel crucial na construção de um futuro mais sustentável e livre de carbono.

A cada novo passo dado, a China se aproxima mais de se tornar uma potência global não apenas em fusão nuclear, mas também na luta contra as mudanças climáticas e na promoção de um futuro energético mais limpo e eficiente para o mundo inteiro. O que parecia ser um sonho distante, agora parece ser uma realidade à nossa porta.

Para Saber Mais

Se você deseja se aprofundar ainda mais no fascinante mundo da fusão nuclear e explorar as iniciativas de diferentes países, aqui estão alguns links de referência:

  1. ITER – O Projeto Internacional de Fusão
    O ITER é um dos projetos mais avançados e colaborativos no campo da fusão nuclear. Saiba mais sobre seus objetivos, progressos e desafios:
    ITER – Website Oficial
  2. National Ignition Facility (NIF) – EUA
    O NIF, localizado na Califórnia, é uma das instalações mais avançadas para a pesquisa em fusão nuclear baseada em laser. Explore os avanços e a missão do NIF:
    NIF – National Ignition Facility
  3. Princeton Plasma Physics Lab (PPPL) – EUA
    O PPPL é um centro de pesquisa dedicado à fusão nuclear com ênfase no confinamento magnético. Para mais informações sobre os experimentos e inovações em fusão:
    PPPL – Princeton Plasma Physics Lab
  4. Tokamak Energy – Reino Unido
    A Tokamak Energy é uma startup britânica focada em tecnologias de fusão e tokamaks esféricos. Conheça suas soluções inovadoras e os avanços no campo da fusão:
    Tokamak Energy – Website Oficial
  5. UK Atomic Energy Authority (UKAEA) – Reino Unido
    A UKAEA lidera o desenvolvimento de novos reatores de fusão no Reino Unido. Saiba mais sobre o projeto STEP e as iniciativas da autoridade em fusão nuclear:
    UKAEA – Website Oficial
  6. Fusion for Energy (F4E) – União Europeia
    O F4E é uma entidade da União Europeia que colabora no ITER e em outras iniciativas de fusão. Descubra as contribuições da Europa para o avanço da fusão nuclear:
    Fusion for Energy – Website Oficial

Esses links oferecem uma visão abrangente dos principais projetos e avanços em fusão nuclear ao redor do mundo.

Mr Zand

Escreve artigos de ciência e tecnologia, para o blog CienciaTop.com.br e Alegremente.com.br, entre outros. Colabora com outros blogs em artigos sobre literatura, música, poesia, entre outros.