Explicado: Qual é o reator de fusão experimental 'sol artificial' da China que estabeleceu um recorde?

Por 20 segundos, o 'sol artificial' da China no Leste alcançou um pico de temperatura de 288 milhões de graus Fahrenheit, que é dez vezes mais quente que o sol. O que é EAST e como funciona?

O dispositivo EAST Tokamak é projetado para replicar o processo de fusão nuclear realizado pelo sol e pelas estrelas. (Foto: site da ASIPP)

O Tokamak Supercondutor Experimental Avançado da China (EAST), que imita o processo de geração de energia do sol, estabeleceu um novo recorde depois de funcionar a 216 milhões de graus Fahrenheit (120 milhões de graus Celsius) por 101 segundos, de acordo com a mídia estatal. Por mais 20 segundos, o sol artificial também atingiu um pico de temperatura de 288 milhões de graus Fahrenheit (160 milhões de graus Celsius), que é dez vezes mais quente que o sol.

O mais recente feito de cientistas chineses é um passo significativo na busca do país para desbloquear energia limpa e ilimitada, com o mínimo de resíduos. A descoberta é um progresso significativo e o objetivo final deve ser manter a temperatura em um nível estável por um longo tempo, disse Li Miao, diretor do departamento de física da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul em Shenzhen, China, ao Global Vezes.

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Mas os especialistas dizem que ainda há um longo caminho a percorrer para o 'sol artificial' experimental da China. De acordo com Lin Boquiang, diretor do Centro Chinês para Pesquisa em Economia de Energia da Universidade de Xiamen, um reator em funcionamento levará décadas para emergir de seus estágios experimentais.

Então, o que é o 'sol artificial' da China ao LESTE?

O reator Experimental de Tokamak Supercondutor Avançado (EAST) é um dispositivo de pesquisa experimental de fusão nuclear avançado localizado no Instituto de Física de Plasma da Academia Chinesa de Ciências (ASIPP) em Hefei, China. O objetivo do sol artificial é replicar o processo de fusão nuclear, que é a mesma reação que alimenta o sol.

O EAST é um dos três principais tokamaks domésticos que atualmente estão sendo operados em todo o país. Além do EAST, a China está operando atualmente o reator HL-2A, bem como o J-TEXT. Em dezembro de 2020, o HL-2M Tokamak, o maior e mais avançado dispositivo de pesquisa experimental de fusão nuclear da China, foi ligado com sucesso pela primeira vez - um marco importante no crescimento das capacidades de pesquisa de energia nuclear da China.

Desde que se tornou operacional em 2006, o EAST estabeleceu vários recordes para a duração do confinamento de plasma excessivamente quente. O projeto EAST faz parte das instalações do International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), que se tornará o maior reator de fusão nuclear do mundo quando entrar em operação em 2035. O projeto inclui a contribuição de vários países, incluindo Índia, Coreia do Sul, Japão, Rússia e os Estados Unidos.

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Como funciona o 'sol artificial' EAST?

O dispositivo EAST Tokamak é projetado para replicar o processo de fusão nuclear realizado pelo sol e pelas estrelas. A fusão nuclear é um processo pelo qual altos níveis de energia são produzidos sem gerar grandes quantidades de resíduos. Anteriormente, a energia era produzida por meio da fissão nuclear - um processo no qual o núcleo de um átomo pesado era dividido em dois ou mais núcleos de átomos mais leves.

Embora a fissão seja um processo mais fácil de realizar, ela gera muito mais lixo nuclear. Ao contrário da fissão, a fusão também não emite gases de efeito estufa e é considerada um processo mais seguro e com menor risco de acidentes. Uma vez dominada, a fusão nuclear poderia fornecer energia limpa e ilimitada a custos muito baixos.

Para que a fusão nuclear ocorra, calor e pressão tremendos são aplicados aos átomos de hidrogênio para que se fundam. Os núcleos de deutério e trítio - ambos encontrados no hidrogênio - são feitos para se fundir para criar um núcleo de hélio, um nêutron junto com uma grande quantidade de energia.

O combustível é aquecido a temperaturas de mais de 150 milhões de graus C, de modo que forma uma sopa quente de plasma de partículas subatômicas. Com a ajuda de um forte campo magnético, o plasma é mantido afastado das paredes do reator para garantir que não resfrie e perca seu potencial de gerar grandes quantidades de energia. O plasma é confinado por longos períodos para que a fusão ocorra.

Qual é o registro mais recente e por que isso importa?

O reator EAST estabeleceu um novo recorde na sexta-feira, quando atingiu uma temperatura de plasma de 216 milhões de graus Fahrenheit e também conseguiu funcionar por 20 segundos a 288 milhões de graus Fahrenheit. Para colocar isso em perspectiva, o núcleo do sol atinge apenas cerca de 15 milhões de graus Celsius, o que significa que o reator foi capaz de atingir temperaturas que são 10 vezes mais altas do que isso.

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O próximo objetivo dos cientistas por trás do reator experimental é manter a alta temperatura por um longo período de tempo. Anteriormente, o EAST havia atingido uma temperatura recorde de 100 milhões de graus Celsius em 2018.

Este é um passo na direção certa no que diz respeito ao desenvolvimento verde da China, disse Lin Boquiang ao Global Times. É mais como uma tecnologia do futuro que é crítica para o impulso de desenvolvimento verde da China, disse ele. Mas embora este seja um desenvolvimento significativo, Boquiang disse que ainda faltam boas três décadas antes que a China seja capaz de ver um sol artificial em pleno funcionamento.

Mas a China não é o único país que atingiu altas temperaturas plasmáticas. Em 2020, o reator KSTAR da Coreia do Sul estabeleceu um novo recorde ao manter uma temperatura de plasma de mais de 100 milhões de graus Celsius por 20 segundos.

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