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Segundo a Revista Fórum, o reator ITER recebeu os componentes finais do maior ímã já construído para confinar plasma dez vezes mais quente que o centro do Sol, numa aposta de fusão nuclear financiada por EUA, China, Rússia e outras quatro potências que promete abrir caminho para energia limpa e praticamente ilimitada se o campo magnético funcionar como projetado.
O maior experimento energético da história moderna acaba de cruzar um marco que parecia distante. O reator ITER, instalado em Cadarache, no sul da França, recebeu o último módulo do gigantesco ímã que formará o coração do sistema de fusão nuclear mais ambicioso já tentado pela humanidade. Sete potências mundiais, incluindo Estados Unidos, China, União Europeia, Índia, Japão, Rússia e Coreia do Sul, dividem a conta de 22 bilhões de euros desse projeto que pretende demonstrar algo que nenhuma instalação conseguiu até hoje: gerar mais energia do que consome ao reproduzir o processo que alimenta o Sol.
A escala do empreendimento é proporcional à ousadia da meta. O reator precisa confinar plasma a temperaturas superiores a 150 milhões de graus Celsius, patamar dez vezes mais elevado do que o registrado no centro do Sol, usando um campo magnético tão poderoso que seria capaz de erguer um porta-aviões inteiro. Nenhum material sólido conhecido resiste ao contato direto com esse ambiente, e por isso o plasma precisa flutuar magneticamente suspenso no interior da máquina, sem jamais tocar suas paredes.
O que é o ITER e por que sete potências dividem a conta
O ITER, sigla para International Thermonuclear Experimental Reactor, nasceu como ideia ainda nos anos 1980, período em que a diplomacia entre Estados Unidos e União Soviética buscava terrenos comuns mesmo no auge das tensões geopolíticas. A fusão nuclear apareceu como um desses terrenos: uma tecnologia com potencial transformador grande demais para ser desenvolvida por uma única nação. A construção física, no entanto, só teve início em 2007, após décadas de negociações, revisões de projeto e adesão de novos parceiros.
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Hoje, o consórcio que financia e opera o reator reúne sete membros que, juntos, representam mais da metade da população mundial e uma parcela ainda maior do PIB global. Cada parceiro contribui com componentes específicos fabricados em seus próprios territórios, o que distribui os custos mas também multiplica a complexidade logística. O campo magnético central, por exemplo, depende de módulos produzidos nos Estados Unidos, enquanto outras peças críticas vêm da Europa, da Ásia e da Rússia. O orçamento total projetado de 22 bilhões de euros faz do ITER o projeto de engenharia científica mais caro já empreendido no campo da energia, superando até mesmo o Grande Colisor de Hádrons do CERN.
Fusão nuclear: a reação que alimenta as estrelas
Para entender o que o reator tenta replicar, é preciso olhar para o Sol. No interior da estrela, núcleos atômicos de hidrogênio colidem sob pressão e temperatura colossais, fundem-se em núcleos mais pesados e liberam quantidades extraordinárias de energia no processo. Essa reação de fusão nuclear é a fonte que mantém o Sol brilhando há cerca de 4,6 bilhões de anos, e reproduzi-la de forma controlada na Terra é o objetivo central do ITER.
A abordagem do reator utiliza dois isótopos do hidrogênio, deutério e trítio, como combustível. Quando aquecidos a temperaturas extremas, esses núcleos leves superam a repulsão elétrica natural entre partículas positivas e se fundem, gerando hélio e um nêutron de alta energia. A fusão nuclear se diferencia radicalmente da fissão, processo empregado nas usinas nucleares convencionais, porque não produz resíduos radioativos de longa duração nem emite gases de efeito estufa. Segundo a Agência Internacional de Energia Atômica, poucos gramas desse combustível poderiam gerar energia equivalente a toneladas de carvão ou petróleo, o que torna a promessa de energia limpa e praticamente inesgotável algo mais do que retórica.
Plasma a 150 milhões de graus e o campo magnético que o aprisiona
O plasma é o quarto estado da matéria, formado quando um gás é aquecido a temperaturas tão extremas que seus átomos perdem elétrons e se convertem em uma nuvem de partículas carregadas eletricamente. No interior do reator ITER, esse plasma precisa atingir mais de 150 milhões de graus Celsius para que a fusão nuclear ocorra. Essa temperatura é cerca de dez vezes superior à do núcleo do Sol, e confiná-la é o desafio de engenharia que define toda a arquitetura do projeto.
A solução encontrada foi o tokamak, um dispositivo em formato toroidal originalmente concebido por físicos soviéticos durante a Guerra Fria. Dentro do tokamak, bobinas supercondutoras geram um campo magnético de intensidade colossal que mantém o plasma flutuando no centro da câmara, impedindo qualquer contato com as paredes metálicas. O campo magnético projetado para o ITER será poderoso o bastante para suspender um porta-aviões, uma analogia que os próprios engenheiros do projeto utilizam para dar dimensão à força invisível que precisa conter uma nuvem mais quente do que qualquer estrela próxima.
O solenoide central: a peça que faltava no reator
O componente que completou o quebra-cabeça é o chamado solenoide central, desenvolvido pelo Oak Ridge National Laboratory, vinculado ao Departamento de Energia dos Estados Unidos. A peça tem aproximadamente 18 metros de altura e 4,2 metros de largura, composta por seis módulos independentes que pesam mais de 122 toneladas cada. São mais de seis quilômetros de cabos supercondutores fabricados com uma superliga de nióbio e estanho que percorrem o interior da estrutura.
Esses cabos supercondutores operam em temperaturas criogênicas extremamente baixas, condição que lhes permite conduzir correntes elétricas gigantescas sem apresentar resistência. É essa propriedade que viabiliza o campo magnético necessário para aprisionar o plasma no coração do reator. Com a entrega do último módulo, o ITER completa a peça central de seu sistema magnético, e o projeto avança para a fase de montagem final que antecede os primeiros testes operacionais do tokamak com plasma real.
A meta dos 500 megawatts e o caminho para energia ilimitada
O objetivo técnico do reator ITER é demonstrar que a fusão nuclear pode produzir significativamente mais energia do que consome. Os números projetados são ambiciosos: gerar 500 megawatts de energia térmica consumindo apenas 50 megawatts para aquecer o plasma, uma proporção de dez para um que nenhum experimento anterior conseguiu atingir. Se essa meta for alcançada, o ITER provará que a fusão nuclear é comercialmente viável, abrindo caminho para a construção de usinas capazes de abastecer cidades inteiras com energia limpa.
O impacto potencial desse resultado transcende a física. Uma fonte de energia que não emite gases de efeito estufa, não depende de condições climáticas e utiliza combustível abundante nos oceanos representaria uma transformação estrutural na matriz energética global. O plasma confinado pelo campo magnético do reator deixaria de ser experimento e passaria a ser a base de uma nova era energética, na qual eletricidade praticamente infinita poderia ser distribuída sem pegada de carbono. Os 22 bilhões de euros investidos pelas sete potências seriam, nesse cenário, um dos melhores retornos que a ciência já proporcionou à humanidade.
E você, acredita que o reator ITER vai conseguir entregar o que promete? A fusão nuclear será de fato a energia do futuro ou o plasma a 150 milhões de graus vai continuar confinado apenas aos laboratórios? Deixe seu comentário e diga se esse campo magnético bilionário vale o investimento das sete potências.
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