Existe uma maneira de produzir energia limpa inesgotável?

A Revolução Industrial que aconteceu no século XIX trouxe a inovação que transformou a vida dos seres humanos ao produzir energia elétrica a partir da queima de combustíveis fósseis, como o carvão. Com isso, no entanto, resultou no início de uma derrocada ambiental, a princípio, lenta, depois acelerada em relação à contribuição para às mudanças climáticas à medida que as nações começaram a se tornar cada vez mais globalizadas sob a lupa do aumento no índice de habitantes na Terra, e a necessidade de produção e queima desses componentes, gerando mais resíduos. 

Foi só em meados de 1927 que nos deparamos com a primeira venda de turbinas eólicas comerciais, parte da ideia de usar energia limpa e/ou renovável, como solar e eólica, para continuar produzindo energia de maneira sustentável. A capacidade limitada e as dificuldades monetárias para tornar esse tipo de modalidade possível sempre dificultaram sua implementação, por isso foi inevitável a procura por outros meios, encontrando um futuro promissor na energia nuclear da década de 1930, mas igualmente desvantajoso devido à quantidade de resíduos radioativos que devem ser tratados. Ou seja, todo o intuito de diminuição de impactos climáticos não serviria para nada. 

(Fonte: Ruben Sprich/REUTERS/Newscom/Reprodução)

Mas, afinal, existe uma maneira de gerar energia limpa sem produzir algum tipo de lixo? Bem, os cientistas já haviam explorado a fusão nuclear como alternativa, visto que produz energia sem emitir nenhum tipo de resíduos que devem ser contidos ou armazenados, como acontece com a energia nuclear, porém a barreira sempre foi a quantidade imensa de energia necessária.

Em 12 de dezembro de 2022, porém, um grupo de pesquisadores do Livermore National Laboratory descobriram que, durante o processo de fusão, é possível produzir mais energia do que consumir, mostrando um avanço na busca por energia ilimitada e não poluente. 

Entendendo o processo

(Fonte: Kardashev/Reprodução)

Muito embora usar energia a partir da fusão nuclear permaneça a décadas de distância, no entanto, é promissor o que os pesquisadores descobriram na busca por energia ilimitada e não poluente depois de tanto tempo procurando.

Para entender o processo, é preciso, primeiro, lembrar a diferença entre fissão e fusão. Quando dividimos o átomo, a energia é usada para produzir vapor, que gira turbinas e produz energia, ao passo que também gera uma grande quantidade de lixo radioativo, que precisa ser contido em algum lugar e pode causar estragos. Esse processo é conhecido como fissão nuclear. 

Temos uma fusão quando átomos são fundidos, o tipo de energia que, literalmente, alimenta o Sol, podendo fazer o mesmo com cidades inteiras em pequena escala e sem gerar nenhum tipo de resíduo. Contudo, para que isso seja possível, é necessário temperaturas muito altas, então o reator nuclear acaba consumindo muito mais energia para a própria produção de energia, resultando em quase nada. Para ter uma noção, das 442 usinas nucleares que existem atualmente pelo mundo, apenas 20 delas possuem reatores feitos de fissão, exatamente devido sua ineficiência na produção de energia. 

Um sucesso distante

(Fonte: Matjaz Krivic/CNN/Reprodução)

Os cientistas da Lawrence Livermore National Laboratory, porém, conseguiram produzir uma reação de fusão que resultou em mais energia do que consome ao lançar pellets contendo combustível de hidrogênio em uma matriz de quase 200 lasers. As explosões rápidas e repetidas em uma taxa de 50 vezes por segundo resultaram em um ganho líquido de energia de 120%. A energia é coletada dos nêutrons e partículas alfa são extraídas como calor, este que detém a chave para a produção de energia, gerando o denominado "processo de fusão inercial termonuclear". 

De acordo com Tony Roulstone, especialista em fusão do Departamento de Engenharia da Universidade Cambridge, embora obter um ganho líquido de energia da fusão nuclear seja algo louvável, ainda está acontecendo em uma escala muito menor do que o necessário para alimentar redes elétricas, por exemplo. 

“É um sucesso da ciência, mas está muito longe de fornecer energia útil”, disse ele à CNN. 

(Fonte: Tokamak Energy/Reprodução)

Para isso, no Reino Unido, cientistas trabalham com uma enorme máquina, chamada tokamak, equipada com ímãs gigantes, visando gerar o mesmo resultado. A ideia é que depois que uma pequena quantidade de combustível é injetada na máquina, os ímãs são ativados para criar um plasma, que precisa atingir pelo menos 150 milhões de graus Celsius, ou seja, dez vezes mais quente que o núcleo do Sol. Isso força as partículas do combustível a se fundirem em uma só, resultando em um produto fundido com menos massa do que os átomos originais. A massa que falta, então, se converte em uma enorme quantidade de energia. 

Mas seja como for, tanto disparando pellets com lasers ou usando um tokamak, o importante é que o processo de fusão dos átomos detém a chave para a produção de energia, que agora só precisa se sustentar por um tempo útil.