Fusão Nuclear - Sonho prestes a realizar?

Foi assinado semana passada o acordo que estabelece a organização internacional que vai construir e gerir o ITER. Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor) Reactor experimental que irá tentar reproduzir na Terra a reacções nuclear que alimentam o Sol e outras estrelas. Irá consolidar todo o conhecimento adquirido ao longo de décadas de estudos. Se funcionar e se tornar práctico, a comunidade internacional irá construir um protótipo comercial e por ultimo espalhar pelo mundo. Os parceiros no projecto são a União Europeia (representada por EUROTOM), Japão, China, Índia, Coreia do Sul, Federação Russa e Estados Unidos da América. Será construído em Cadarache, Sul de França.

O que é a Fusão? A fusão é o principio de que energia pode ser libertada ao se juntar átomos ao invés de os separar, como no caso da fissão que alimenta as centrais nucleares de hoje. No centro do sol, uma enorme pressão gravitacional permite a fusão ocorrer a temperaturas de 10 milhões de graus Celsius. Mas na Terra devido à baixa pressão, as temperaturas terão que ser muito mais altas, cerca de 100 milhões de graus Celsius. Nenhum material na Terra consegue aguentar contacto directo com esta temperatura, assim para obter fusão, cientistas encontraram uma solução onde gás super-aquecido, ou seja plasma, é contido e espremido dentro um campo magnético em forma de “donut” - a câmara de plasma (como ilustrado na figura).

Quais as vantagens da fusão? O melhor combustível para a fusão consiste de dois tipos ou isótopos de hidrogénio, Deutério e triutério. O deutério pode ser obtido da água, o que é abundante, o triutério produzido a partir de lítio, é abundante na crosta terrestre. Ao contrario de combustíveis fosseis, reacções de fusão não produzem dióxido de carbono. Cientistas garantem também que o sistema é completamente seguro porque em caso de qualquer anomalia o sistema é prontamente desligado.

O que se espera de ITER? No ITER, cientistas irão estudar plasmas em condições similares aos que são esperado numa central de produção de electricidade a fusão. Gerará 500 MW durante periodos extensos de tempos e 10 vezes mais energia do que a introduzida para manter o plasma à temperatura correcta. Será assim a primeira experiência de fusão a realmente produzir energia eléctrica em grande escala. Irá também server como forma de testar muitas tecnologias como geração de calor, controlo, diagnostico, manutenção remota, que serão necessárias numa verdadeira central de energia. De forma a compreender a dimensão do reactor, um homem é pouco mais alto que o diâmetro de uma das tubagens no fundo do reactor.

Mais energia produzida que consumida? Em termos simplistas, sim. Isto é expresso em valores de Q, que é a quantidade de energia térmica proveniente de reacções de fusão a dividir por a quantidade de calor externo necessário para aquecimento. Se Q menor que 1, é necessário mais energia a aquecer o plasma que o calor produzido pela fusão. Os melhores resultados até hoje são de Q=0.65. O Objectivo de ITER é produzir Q=10 ou Q maior que 5, no caso do calor do plasma vir das próprias reacções de fusão.

O Iter irá produzir desperdício radioactivo? Sim, os neutrões produzidos de reacções de fusão poderão deteriorar os materiais usado nas paredes da câmara de plasma do Iter. Mas uma das tarefas do projecto é encontrar materiais que podem aguentar este bombardeamento. Os desperdícios serão seguros dentro de um tempo relativamente modesto (50-100 anos), comparado com os desperdícios de reactores nuclear de hoje que é muitos milhares de anos. Está calculado que a deterioração após funcionamento durante de 100 anos, Iter irá reter 6 toneladas de desperdício e quando empacotado será o equivalente a um cubo com arestas de 10m.

Quando será construído o Iter? Foi decidido em Junho de este ano, pelos parceiros do Iter, que construiriam o reactor em Cadarache no sul da França. Falta alguns progressos técnicos mas espera-se que ao fim deste ano terão já terminados para que Iter poder ser construído já no fim de 2005.

Quanto custará e como será financiado? Iter vai custar 5 mil milhões de euros durante a construção que durará 10 anos e uns outros estimado 5 mil milhões de euros durante mais 20 anos de funcionamento. UE e França contribuem com 50% da construção e outros 5 parceiros contribuem com 10 %. Como Japão aceitou o ITER ser construído na França, terá termos favoráveis e será construído um laboratório de pesquisas de materiais, metade da construção financiado pela UE e grande parte dos postos de trabalho estarão a cargo do Japão.

Quando será construido o primeiro reactor comercial? Não em breve. Espera-se que em 2016 se tenha o primeira plasma em ITER. Reactores experimentais já foram construídos como o Torus de Propulsão a Jacto (Jet) em Culham no Reino Unido e presentemente consome mais energia que produz. Muitos desafios científicos e na engenharia ainda por resolver até a tecnologia se tornar comercialmente viável. Um reactor comercial não é esperado antes de 2045 ou 2050, no entanto não há garantias do sucesso do Iter. Os “verdes” que lutaram longas campanhas contra fissão nuclear estão com duvidas quanto ao futuro e o Iter. Aclamam que os fundos gastos no Iter seriam melhor aproveitados em energia renováveis como eólico, ondas e solar para os quais muitas soluções técnicas já existem. Segundo um oficial da Academia Real Britânica de Engenharia, terão 50% de hipóteses de por o Iter a funcionar e será um desafio notável em termos de engenharia. Se funcionar haverá energia suficiente no mundo para durar 1000 ou 2000 anos.

Fonte: Aqui e mais info aqui e página do iter em http://www.iter.org/