700 especialistas debatem energia do futuro

A fusão é a energia que acende as estrelas, como nessas nuvens fotografadas pelo telescópio Hubble. NASA

Palavra de físico: a eletricidade de amanhã será tirada da fusão termonuclear. Domínio em que a Europa é líder e a Suíça um parceiro inevitável.

De 17 a 21 de junho, Montreux, sudoeste suíço, acolhe quase 700 especialistas de 43 países na 29a. Conferência Anual da Divisão Física de Plasmas, da Sociedade Européia de Física.

No centro dos debates: a construção do ITER – Reator Termonuclear Experimental Internacional – projeto que envolve não somente a Europa (incluindo o Leste Europeu e a Suíça) como também Japão e Canadá.

Os Estados Unidos saíram do projeto, mas podem voltar.

No momento é a Europa que manda nesse setor. Seria lógico que a primeira central termonuclear fosse realizada na França ou na Espanha. A não ser que seja o Japão ou o Canadá…

Prótons, elétrons, nêutrons

Um lembrete. Toda a matéria do universo, inerte ou viva, é composta de átomos. Cada átomo está dividido em núcleos, constituído de um ou vários prótons, e de elétrons gravitando em torno.

O número de elétrons (de carga elétrica negativa) é sempre idêntico ao número de prótons (carga positiva) que compõem o núcleo.

Ainda no núcleo, pode-se encontrar um ou vários nêutrons (carga elétrica neutra), cuja presença modifica as propriedades da matéria. Falam-se de isótopos para designar as diferentes versões do mesmo átomo, de acordo com o numero de seus prótons.

Fusionar em vez de quebrar

Numa central nuclear, a de fissão, se “quebram” átomos pesados, o urânio (92 nêutrons, 92 elétrons), o que gera “cinzas” radioativas e toda espécie de partículas indesejáveis.

O princípio da fusão é exatamente o inverso. Tomam-se 2 átomos do elemento mais leve, o hidrogênio (1 próton, 1 elétron), que fusionados dão um átomo de hélio (2 prótons, 2 elétrons). Mais exatamente, se serve de 2 isótopos de hidrogênio, o deutério (com um nêutron no núcleo) e o trítio (2 nêutrons).

É aqui que as perspectivas se tornam fabulosas. A Suíça (41 mil km2) consome anualmente 50 bilhões de kw/h de eletricidade. Para os produzir, é necessário queimar o equivalente de 30 supertanques de petróleo, de um trem de carvão de 3 mil km de comprimento e mil toneladas de urânio… com todos os inconvenientes ambientais que se conhecem.

Por outro lado, as centrais de fusão seriam capazes de fornecer a mesma quantidade de corrente utilizando apenas algumas centenas de kg de deutério – existente em abundância na água dos lagos suíços – e de trítio.

É verdade desse último isótopo deve SER extraído de um outro elemento, o lítio. Mas o lítio está igualmente presente em quantidade muito importantes na crosta terrestre.

A potência das estrelas…

O princípio da fusão é bem conhecido dos físicos. É esse princípio que acende as estrelas, o que o torna a fonte de energia mais comum do universo.

O problema é que para fusionar, os átomos devem gozar de condições de temperatura e de pressão excepcionais, como as que se encontram, por exemplo, no centro do Sol.

Como não se trata de criar pressões semelhantes em laboratório, compensa-se aumentando a temperatura. Em vez de 15 milhões de graus da fornalha estelar, eleva-se aqui o termômetro a … 150 milhões de graus.

Nessas temperaturas, a matéria nem é estruturada em átomos. Os prótons, elétrons e nêutrons flutuam livremente numa espécie de “sopa” gasosa, chamada de PLASMA.

… e a dos campos magnéticos

Para evitar que o calor do plasma se evapore instantaneamente as paredes do reator, ele deve girar, numa câmara em forma de anel, cercado por um potente campo magnético. Seu poder isolante é estarrecedor: cada centímetro de espessura basta a fazer diminuir a temperatura de 1 milhão de graus.

Assim, a 1.50m do anel de plasma, não se sente mais o calor. As paredes do reator são protegidas. Mesmo assim, sofrem intenso bombardeio de raios X e de raios gama, que alteram a estrutura das paredes e torna o metal radioativo.

Detritos apesar de tudo

É o inconveniente do sistema. Os tijolos de que são erigidas essas paredes devem ser trocados de cinco em cinco ou de seis em seis anos, mas a taxa de radioatividade será bem mais fraca que a de detritos que saem das centrais de fissão.

Esses tijolos tornam-se até inofensivas após menos de 100 anos. E podem ser reciclados nas centrais, afirmam cientistas.

De resto, a fusão tem tudo de uma energia “verde”. Sua utilização não envolve nem desprendimento de gás tóxico, nem transporte de matérias perigosas. E, claro, o rendimento é excepcional: um grama de combustível libera 10 milhões de vezes mais de energia que um grama de petróleo.

Voltados para o futuro

Nunca, como hoje, a Europa esteve tão perto de colocar a primeira pedra de seu futuro reator experimental. Os testes efetuados no JET, sua versão miniatura instalada na Inglaterra são comprovantes. É, portanto, o entusiasmo que domina na comunidade dos físicos de plasmas, reunidos em Montreux.

O principal assessor sobre questões de fusão termonuclear junto à Comissão Européia, Umberto Finzi, está persuadido de que “não haverá verdadeiro progresso no futuro da humanidade enquanto não se conseguir controlar essa energia”.

Suíça entre os líderes

O secretário suíço de Estado para a Ciência e Cultura, Charles Kleiber, fala de investimentos para nossos filhos e netos e bisnetos. E embora não veja possibilidade de uma exploração industrial do filão antes de 2050, considera importante que a Suíça mantenha seu lugar nessa aventura, em que “suas competências são notáveis e notadas”.

Apenas um exemplo: É na Escola Politécnica Federal de Lausanne – EPFL – que funciona o sistema de aquecimento de plasma de melhor desempenho no mundo. E o Instituto suíço Paul Scherrer, de Villigen,estado de Argóvia, lidera os testes que deverão equipar o projeto ITER – o Reator Termonuclear Experimental Internacional.

swissinfo/Marc-André Miserez