Em um marco histórico para o avanço da ciência e da tecnologia global, cientistas e engenheiros anunciaram um progresso revolucionário no desenvolvimento de dois ímãs supercondutores essenciais para o funcionamento dos futuros reatores de fusão nuclear. O anúncio representa um passo decisivo para transformar a fusão nuclear em uma fonte viável, comercial e sustentável de eletricidade para o planeta.
A primeira grande inovação apresentada consiste em um colossal ímã supercondutor de campo toroidal, pesando impressionantes quinhentas e oitenta e duas toneladas métricas. Este componente monumental foi integralmente concebido e desenvolvido pelos especialistas do Instituto de Física de Plasma, vinculado à renomada Academia Chinesa de Ciências, localizada em Hefei, na província de Anhui. De acordo com Wu Yu, um dos pesquisadores seniores do instituto, esta estrutura detém atualmente o título de maior ímã de campo toroidal do mundo projetado especificamente para um reator de fusão.
O projeto, que passou por uma avaliação minuciosa e completa conduzida por um painel seletor de especialistas de alto nível, surpreendeu as comunidades científicas por suas dimensões e capacidades técnicas sem precedentes. Conforme detalhado por Wu, o volume deste ímã recém-criado é uma vírgula três vezes maior do que o do ímã de campo toroidal utilizado no Reator Experimental Termonuclear Internacional, amplamente conhecido pela sigla ITER, além de possuir uma capacidade de armazenamento de energia que é três vezes superior à do modelo internacional.
O ímã de campo toroidal assume o papel de um dos componentes mais críticos e vitais dentro da arquitetura de um reator de fusão tokamak, sendo o responsável por gerar um campo magnético de extrema potência que cumpre a função de confinar o plasma superaquecido. Esse plasma representa um estado da matéria que atinge temperaturas mais elevadas do que centenas de milhões de graus Celsius e, sem o devido aprisionamento magnético, destruiria a estrutura física ao redor. Ao impedir que o plasma entre em contato direto com as paredes internas do reator, o ímã permite que a reação de fusão prossiga de maneira controlada e segura, reduzindo drasticamente a perda de energia térmica e os riscos de danos catastróficos ao maquinário.
Devido à sua importância, projeta-se que o componente funcione continuamente por um período estimado em cerca de sessenta anos, o que exige uma estabilidade absoluta sob condições de extrema hostilidade operacional. Entre os desafios que o ímã precisará suportar estão temperaturas ultrabaixas próximas ao zero absoluto, correntes elétricas de altíssima intensidade, radiação ionizante severa e uma descomunal tensão mecânica causada pelas forças magnéticas.
Em paralelo, a segunda grande inovação tecnológica anunciada pelos pesquisadores foi uma bobina solenóide central supercondutora de alta temperatura, que concluiu com sucesso seus testes de parâmetros em condições operacionais reais. Os cientistas responsáveis pelo desenvolvimento afirmaram com orgulho que os principais indicadores de desempenho obtidos durante as simulações atingiram níveis de excelência mundial, superando as expectativas iniciais.
Conforme explicado por Qin Jinggang, vice-diretor do instituto de Hefei, a bobina solenóide central opera rotineiramente sob as condições mais exigentes e severas de todo o reator de fusão nuclear. Ela desempenha um papel absolutamente fundamental no início do processo e na manutenção contínua da reação de fusão ao longo do tempo. Qin acrescentou que o domínio sobre essa bobina específica constitui uma tecnologia fundamental e estratégica para pavimentar o caminho que levará a energia de fusão dos ambientes estritos de experimentos laboratoriais para a geração prática e comercial de eletricidade em larga escala.
Os pesquisadores e técnicos destacaram que esses avanços sucessivos e integrados nos dois núcleos de ímãs supercondutores fortaleceram de forma robusta e definitiva a base tecnológica necessária para a construção e o desenvolvimento de reatores de fusão em território chinês. Somado a isso, Song Yuntao, diretor do instituto de Hefei, trouxe a público a informação de que o Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak, conhecido pela sigla BET, já está em fase ativa de construção na cidade de Hefei. Esta instalação constitui uma das mais importantes infraestruturas de pesquisa em fusão nuclear do mundo e tem metas bastante ambiciosas estabelecidas para os próximos anos.
Song afirmou que o principal objetivo da nova instalação é alcançar o cobiçado ganho líquido de energia de fusão, termo que define a capacidade de produzir muito mais energia a partir do processo de fusão do que a quantidade que é utilizada para iniciar e sustentar a própria reação física. A expectativa do cronograma oficial é demonstrar a viabilidade da geração comercial de eletricidade por meio do complexo BET por volta do ano de dois mil e trinta.
O processo de fusão nuclear, que os cientistas buscam dominar, ocorre naturalmente quando dois núcleos atômicos leves se combinam sob imensa pressão e calor para formar um núcleo mais pesado, liberando uma quantidade colossal de energia limpa. Ao tentar reproduzir de forma controlada o mesmo processo termonuclear que alimenta o Sol e outras estrelas, a comunidade científica global almeja gerar eletricidade livre de emissões de carbono na Terra.
Se os cientistas forem plenamente bem-sucedidos nessa jornada, a fusão nuclear poderá fornecer uma fonte praticamente inesgotável e perene de energia limpa, solucionando a crise climática global. Além de mitigar as emissões de gases de efeito estufa, a fusão oferece riscos de segurança substancialmente menores do que a energia nuclear convencional baseada na fissão de átomos pesados, eliminando a possibilidade de derretimentos nucleares e gerando resíduos de longa vida significativamente reduzidos.
Desse modo, de acordo com o balanço apresentado pelos renomados cientistas de Hefei, estes avanços de engenharia de ponta irão aprimorar e consolidar de forma significativa as capacidades da China no cenário global no que tange à pesquisa, ao desenvolvimento e à engenharia totalmente independentes de reatores de fusão nuclear de próxima geração.
Fonte: Academia Chinesa de Ciências