Complexo a laser gigante faz fusão

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Após anos de resultados decepcionantes, um complexo a laser de US$5 bilhões acaba de dar um passo que renova o otimismo de que a fusão termonuclear, o processo que alimenta o Sol, poderá um dia ser aproveitada para uma energia quase ilimitada.

Na National Ignition Facility do Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, 192 lasers enormes são disparados em um pequeno cilindro dourado, vaporizando-o. Isso gera uma enxurrada de raios-X na direção de uma pastilha de combustível (menor do que um grão de milho), transformando o hidrogênio de seu interior em hélio e liberando uma explosão de energia – em efeito, uma bomba de hidrogênio em miniatura.

Ao menos esse era o conceito.

Porém, desde que a instalação iniciou suas operações, em 2009, o último passo – a fusão de átomos de hidrogênio em hélio – não aconteceu em quantidade significativa, até setembro.

Escrevendo na revista "Nature", cientistas do projeto descrevem disparos em setembro e novembro. Nos dois casos, a fusão gerou mais energia do que havia sido depositada no hidrogênio. Mesmo assim, a fusão por laser continua longe de ser prática, pois apenas cerca de 1 por cento da energia do laser acaba chegando ao hidrogênio.

"Muita gente está animada", declarou Omar A. Hurricane, o cientista que comanda o projeto. "Estamos certamente em uma posição melhor do que antes".

Uma antiga esperança é que a fusão possa se tornar uma fonte de energia mais abundante e limpa do que os combustíveis fósseis ou a fissão nuclear, que divide átomos de urânio e produz resíduos radioativos. O planejamento começou há duas décadas, como experimento de energia e também como apoio à manutenção de átomos nucleares, proporcionando uma forma de conferir simulações de computador sem detonar testes nucleares.

Entretanto, o resultado dos experimentos sempre ficou aquém do que se previa, sugerindo que o entendimento da fusão por parte dos cientistas era incompleto.

Segundo especialistas, os novos resultados ajudarão a conseguir mais tempo para o laser gigante provar seu valor e conquistar mais apoio. Ele é financiado pelo Departamento de Energia dos EUA, e possui um orçamento de aproximadamente US$330 milhões para este ano.

Stephen E. Bodner, um crítico do complexo a laser e ex-diretor de uma iniciativa similar no Naval Research Laboratory, em Washington, afirmou que o projeto havia conseguido se reinventar.

"Muitas pessoas defendiam que o complexo deveria ser fechado. Agora, a visão geral é que eles estão praticando uma ciência de melhor qualidade".

Um resultado particularmente promissor é que os núcleos de hélio produzidos pela explosão inicial da fusão aqueceram os átomos de hidrogênio vizinhos. Atualmente, apenas uma minúscula partícula do hidrogênio se funde, e para que a abordagem do laser funcione, as reações de fusão teriam de se propagar pelo restante do combustível de hidrogênio.

Robert J. Goldston, um professor da Princeton University em New Jersey, comparou o processo a acender um fósforo e depois colocar fogo em uma pilha de madeira.

"Eles estão perto de acender o fósforo", comparou o Dr. Goldston. "O que é um grande passo".

Os lasers não são a única abordagem focada em explorar a fusão. Cientistas também vêm usando reatores do formato de rosquinhas, chamados "tokamaks", que usam campos magnéticos para conter e comprimir o combustível de hidrogênio. No final da década de 1990, o experimento Joint European Torus, na Inglaterra, gerou 16 milhões de watts de energia de fusão por um breve momento, chegando a 70 por cento do caminho para produzir a mesma quantidade de energia que era consumida.

Um projeto internacional chamado ITER está atualmente construindo um reator tokamak maior na França, programado para começar a funcionar em 2020.