ITER, Operação Fusão

Apesar da política recente de encerramento de centrais nucleares por todo o mundo, potenciada pelo desastre da central japonesa de Fukushima, poderá a fusão nuclear ainda ser comercialmente viável? O projecto do International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter) pode ser uma das formas de dar resposta ao aumento das nossas necessidades energéticas. Em construção em Cadarache, no Sul de França, desde o início de 2004, espera-se que entre em funcionamento em 2040.

Como funciona?

Dois isótopos de hidrogénio – deutério e trítio – são inseridos no reactor e o gás resultante é aquecido a 150 milhões de graus Celsius. Os electrões separam-se, então, do seu núcleo e o gás transforma-se em plasma. Campos magnéticos contêm o plasma e aplicam pressão de modo a iniciar a fusão. Quando os núcleos de deutério e trítio colidem, formam átomos de hélio,  que libertam uma quantidade de energia brutal, cerca quatro milhões de vezes mais do que os combustíveis fósseis.

Anualmente, para poder fornecer esta quantidade de energia, uma central pecisa de 250 kg de deutério e trítio em comparação com os 2,5 milhões de toneladas de carvão necessários.

1.  Magnetes

Uma vez que nenhum sólido na Terra resiste a esta quantidade de calor, 9.000 toneladas de magnetes são usados para conter os 840 m3 de plasma no contentor, pressionando-o para dar início à fusão.

2. Produção de trítio

O deutério, um isótopo do hidrogénio com um neutrão e um electrão, é um elemento relativamente fácil de produzir, o que não é o caso do trítio. O Iter terá, então, capacidade para o produzir quando os neutrões do plasma reagirem com o lítio.

3.  Contentor de vácuo

Uma camada de cobre, aço inoxidável e berílio protege o interior do contentor. Os neutrões são assim absorvidos por esta camada e a sua energia quinética transformada em calor.

4. Fontes de calor internas

Os campos magnéticos, através do processo de aquecimento ómico, criam uma corrente eléctrica que confere energia aos iões do plasma que, quando colidem, geram calor.

5. Criostato

O criostato é uma câmara de arrefecimento com 29,3 metros de altura, que isola o sistema magnético. As aberturas permitem o acesso ao contentor para o diagnóstico de problemas de funcionamento.

6. Fontes de calor externas

São utilizados mais dois processos: o recurso a ondas electromagnéticas e a injecção de feixes de neutrões, em que o deutério é injectado no plasma para subir a temperatura.

Fontes:
Bonneau, Cécile. Fusion nucléaire – Voici enfin le bout du tunnel, in Sience&Vie, Nº 1034, Novembro de 2003, p. 67-71.
Kingsley, Jeremy. Operation Fusion, in Wired – UK Edition, Junho de 2011, p. 34-35.