Energia termonuclear é possível: uma quantidade recorde de energia foi obtida em um reator europeu experimental

O reator de fusão europeu experimental Joint European Torus em Oxford, Reino Unido, estabeleceu um recorde para a quantidade de energia gerada em uma reação de fusão. A usina funcionou por um recorde de 5 segundos e produziu 59 megajoules de energia térmica naquele tempo, o dobro do recorde anterior estabelecido em 1997. Um novo experimento mostrou que o projeto ITER está se movendo na direção certa e uma fusão termonuclear controlada é possível.

Dentro da câmara de trabalho de um reator termonuclear. Fonte da imagem: Christopher Roux (CEA-IRFM)/EUROfusion

A instalação Joint European Torus (JET) foi criada como uma cópia reduzida do reator ITER. Mais precisamente, o reator de fusão experimental ITER no sul da França está sendo construído com base no projeto JET bastante ampliado. Portanto, todos os experimentos no reator Joint European Torus servem como base para um lançamento bem-sucedido do ITER no futuro. Em 1997, o JET estabeleceu o recorde de produção de energia térmica de pico em uma reação de fusão controlada – produziu uma potência de pico de 16 MW e uma energia contínua (por cerca de 4 segundos) de 21,7 megajoules (5,4 MW / s).

Após mais de 20 anos de modernização das instalações do JET e da seleção de parâmetros operacionais ideais, no outono passado o reator foi capaz de fornecer mais de duas vezes e meia mais energia, ou 59 megajoules em 5 segundos (11,8 MW / s). Os cientistas não foram confrontados com a tarefa de obter uma potência de saída de pico. Era necessário manter a reação de combustão do plasma o maior tempo possível. Onde 5 segundos, lá e 5 minutos, resumem os pesquisadores. De um reator termonuclear, em primeiro lugar, é necessária a capacidade de trabalhar por um longo tempo.

Corda de plasma na área de trabalho de um reator termonuclear. Fonte da imagem: EUROfusion

O experimento realizado no JET mostrou a relação entre a energia térmica consumida e recebida na região de Q=0,33. Para uma produção de energia positiva, o valor de Q deve ser superior a 1. Se as capacidades do JET forem aumentadas para a escala do reator ITER, será bastante realista obter uma relação entre a energia gasta e a energia recebida no região do valor calculado para ITER Q=10. E esta é uma das conquistas mais importantes do experimento JET. Isso significa que o ITER está se movendo na direção certa e será capaz de gerar uma saída de energia positiva após o lançamento.

Outra implicação importante do experimento JET recorde poderia ser que ele poderia acelerar a decisão de iniciar a construção da Usina Experimental de Fusão Européia (EU DEMO). O reator ITER não foi projetado para fornecer energia elétrica à rede de distribuição. Isso será feito pelo próximo projeto – EU DEMO, mas ainda está nos estágios iniciais de aprovação.