Duas das maiores barreiras operacionais para que uma reação de fusão nuclear ocorra no “ponto ideal” acabaram de ser ultrapassados.
Bastaram apenas 2,2 segundos para, no interior do reator de fusão Tokamak DIII-D, se ter dado mais um grande passo na produção de energia de fusão.
Até agora pensava-se que havia um ponto – conhecido como o limite de Greenwald – acima do qual não se podia aumentar a densidade do plasma sem que este escapasse às garras dos ímanes, danificando potencialmente o reator. No entanto, sabia-se também aumentar a densidade seria crucial para aumentar a produção.
Num estudo publicado esta quarta-feira na Nature, investigadores da General Atomics em San Diego, EUA, revelaram uma forma de aumentar a densidade do plasma, provando que esta pode ser estável.
Os físicos fizeram funcionar o tokamak DIII-D da National Fusion Facility com uma densidade média 20% acima do limite de Greenwald.
Como explica a New Scientist, a equipa utilizou uma densidade mais elevada no núcleo do plasma “em forma de donut”, para aumentar a produção, permitindo que este mergulhasse nas extremidades mais próximas do recipiente de contenção para descer abaixo do limite de Greenwald, evitando, assim, qualquer fuga de plasma.
“Estes plasmas são muito complicados. Uma pequena mudança nas condições leva a uma grande mudança no comportamento. E, experimentalmente, tem sido mais uma abordagem do tipo tentativa e erro, em que se experimentam muitas configurações diferentes e, basicamente, se vê qual é a melhor”, explicou Gianluca Sarri, investigador da Queen’s University Belfast, no Reino Unido.
“Trata-se de forçar o plasma a fazer algo que é completamente contra a sua natureza, que ele não quer fazer”, acrescentou.
A câmara de plasma do DIII-D tem um raio exterior de apenas 1,6 metros e ainda não se sabe se o mesmo método funcionaria no tokamak de nova geração, que terá um raio de 6,2 metros e deverá criar plasma já em 2025.
“Isto foi feito numa máquina pequena. Se pegarmos nestes resultados e os extrapolarmos para uma máquina de maiores dimensões é de esperar que nos coloquemos numa situação em que seja possível obter ganhos e uma produção de energia significativa durante um período de tempo significativo“, comentou Sarri.
Segundo o investigador, a experiência no DIII-D baseou-se numa mistura de abordagens que não são propriamente novas, mas que, em conjunto, parecem ter criado uma abordagem promissora.
O primeiro autor do estudo, Siye Ding, admitiu que – embora dispendioso – é preciso dar o próximo passo: “Atualmente, a investigação segue em muitas direções diferentes. A minha esperança é que este artigo ajude a concentrar os esforços a nível mundial”.
