Sol artificial coreano: Reator alcança temperaturas 7 vezes mais quente que o sol por tempo recorde

O progresso da ciência, muitas vezes, se assemelha a um quebra-cabeça complexo, onde cada descoberta serve como uma peça fundamental para o panorama maior. Recentemente, o reator coreano KSTAR, também conhecido como “sol artificial coreano“, adicionou uma dessas peças essenciais, atingindo um marco notável na busca por uma fonte de energia limpa e sustentável através da fusão nuclear.

Para entender a magnitude dessa conquista, precisamos primeiro compreender o que é fusão nuclear. Diferente da fissão nuclear, utilizada em usinas nucleares atuais, a fusão nuclear busca replicar o processo que ocorre no Sol e outras estrelas.

Aqui, dois núcleos leves, geralmente de hidrogênio, se fundem para formar um núcleo mais pesado, liberando uma quantidade colossal de energia. Este processo é considerado o Santo Graal da produção de energia, pois promete uma fonte praticamente inesgotável de energia limpa, sem os resíduos radioativos gerados pela fissão nuclear.

O feito do “sol artificial coreano”

O KSTAR, ou Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, é um projeto inovador da Korea Institute of Fusion Energy (KFE), posicionando a Coreia do Sul na vanguarda da pesquisa de fusão nuclear.

O que torna o feito do KSTAR notável é a temperatura alcançada: 100 milhões de graus Celsius. Esta temperatura é sete vezes mais quente que o núcleo do Sol, um requisito crucial para que a fusão nuclear ocorra.

Uma inovação chave foi a substituição do desviador de carbono do reator por um de tungstênio. O tungstênio, com seu ponto de fusão extremamente alto e baixa propensão ao desgaste (sputtering), melhorou significativamente a capacidade do KSTAR de suportar e gerenciar as altíssimas temperaturas necessárias para a fusão nuclear.

Esta atualização permite que o “sol artificial coreano” mantenha o plasma a 100 milhões de graus por períodos mais longos, ampliando as possibilidades para pesquisas futuras em fusão nuclear.

Além dos recordes

Além do recorde de temperatura, o KSTAR se propõe a alcançar um novo patamar de sustentação dessas condições extremas. A meta para o final de 2026 é manter o plasma a 100 milhões de graus Celsius por 300 segundos, um passo crucial para tornar a fusão nuclear uma fonte de energia viável.

Os avanços do KSTAR são mais que registros numéricos em uma lista de conquistas científicas. Eles representam um avanço significativo na jornada rumo à energia de fusão, com implicações profundas para o futuro da energia no planeta.

Uma fonte de energia limpa, sustentável e quase inesgotável teria um impacto transformador no combate às mudanças climáticas e na redução da dependência de fontes de energia fósseis.

Tecnologias inovadoras em fusão nuclear

A vanguarda da tecnologia em fusão nuclear, como exemplificada pelo KSTAR e outros projetos semelhantes, está pavimentando o caminho para um futuro de energia sustentável e eficiente.

Duas inovações principais merecem destaque: o uso de supercondutores avançados e a introdução de materiais resistentes ao calor extremo.

• Supercondutores avançados: O sucesso do KSTAR pode ser atribuído em grande parte ao uso de supercondutores de nióbio-estanho (Nb3Sn). Estes supercondutores são fundamentais para criar campos magnéticos fortes, essenciais para confinar o plasma a temperaturas extremamente altas. Comparados aos supercondutores de cobre tradicionais, os supercondutores de nióbio-estanho oferecem uma eficiência energética muito maior e permitem operações mais longas, que são cruciais para atingir e manter as condições necessárias para a fusão nuclear. Esta escolha de material representa um avanço significativo na tecnologia de fusão, abrindo novos caminhos para pesquisas futuras e aplicações práticas.
• Materiais resistentes ao calor extremo: Outra inovação notável é a implementação de desviadores de tungstênio no KSTAR. A substituição de desviadores de carbono por tungstênio, um material com um ponto de fusão extremamente alto, tem sido crucial para lidar com as demandas térmicas do reator. Esses desviadores são responsáveis por gerenciar o escape de gás e impurezas do reator, além de suportar as maiores cargas de calor na superfície do dispositivo. A melhoria na resistência ao calor possibilitou ao KSTAR atingir e sustentar temperaturas muito mais altas por períodos prolongados, marcando um progresso significativo rumo à fusão nuclear controlada e sustentável.

Essas tecnologias representam avanços significativos na pesquisa de fusão nuclear, enquanto também sinalizam um futuro promissor para a energia limpa e sustentável, evidenciando o potencial da fusão nuclear como uma fonte de energia viável em larga escala.

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