Os chineses descobriram como obter eletricidade de um reator de fusão e não queimar o sistema de energia do país

No caso ideal, a energia nuclear deve ser substituída pela energia termonuclear, quando, no processo de fusão de núcleos mais leves, são obtidos núcleos mais pesados ​​com a liberação concomitante de energia colossal. Os cientistas vêm trabalhando para isso há mais de 70 anos. Existem muitos gargalos, e um deles é a operação pulsada de um reator termonuclear, que ameaça com quedas críticas de carga nas redes de energia. Cientistas chineses oferecem uma solução para este problema.

Projeto do local do reator de teste de engenharia de fusão da China. Fonte da imagem: SCMP

No outono passado, a China concluiu o desenvolvimento do reator de fusão China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). O projeto começou a ser desenvolvido em 2017, com base no desenvolvimento do reator de fusão ITER. Mas se o ITER não produzir mais de 500 MW de energia e não gerar eletricidade, o reator CFETR chinês promete uma potência nominal de até 1 GW com potência de pico de até 2 GW. Ao mesmo tempo, o CFETR irá gerar eletricidade e fornecê-la às redes de distribuição, que será a implantação da primeira usina de fusão do mundo.

O lançamento do CFETR está previsto para cerca de 2035. A essa altura, com base no ITER na Europa, a implementação do projeto da primeira usina termonuclear de demonstração EU DEMO, que está agora em estágios iniciais de projeto, começará. Deve-se dizer que o reator CFETR chinês também não é considerado comercial. Este será também um demonstrador de possibilidades, o que não nos permitirá falar da sua exploração comercial. Espera-se que o primeiro reator de fusão comercial da China esteja em funcionamento até 2050.

Apesar da efetiva conclusão do desenvolvimento do projeto CFETR tokamak, a questão da geração de eletricidade pela instalação permanece em aberto. O problema é que o reator precisará ser parado a cada duas horas por 20 minutos para resfriar e limpar a câmara de vácuo de partículas estranhas, caso contrário não haverá plasma estável na câmara. Algum dia, um reator de fusão funcionará por dias, meses e até anos, mas os cientistas não contam com isso no futuro próximo.

A operação intermitente de um reator de fusão requer um sistema de buffer para que colossais e, mais importante, rajadas rápidas de energia não queimem a infraestrutura energética do país. Como opção, os cientistas chineses propuseram o seguinte esquema. Para transferir o calor da reação de fusão – do reator – será o hélio gasoso. O hélio vai aquecer a uma temperatura de 600 ° C o refrigerante – sais fundidos. O sal será alimentado em um trocador de calor para ferver a água e enviar vapor para turbinas convencionais para gerar eletricidade.

O processo apresentado é bastante complicado e levará a perdas excessivas de calor. Porém, neste caso, o processo de obtenção de energia será tranquilo, sem quedas acentuadas na produção devido ao enorme acúmulo de calor. Essas turbinas podem ser facilmente conectadas às redes elétricas existentes.