Cientistas de energia de fusão atualizaram o tokamak KSTAR, permitindo-lhe sustentar seu plasma ridiculamente quente por mais tempo.
O Instituto Coreano de Energia de Fusão instalou um novo desviador no tokamak KSTAR, permitindo que o sol artificial sustente altas temperaturas de íons superiores a 100 milhões de graus Celsius por mais tempo.
O KSTAR – chamado de sol artificial porque realiza fusão nuclear, a mesma reação que alimenta a nossa estrela – foi concluído em 2007 e alcançou seu primeiro plasma em 2008. Tem cerca de um terço do tamanho do ITER, o enorme reator experimental que está sendo construído em França. Ambos os reatores são tokamaks: dispositivos em forma de “circulo” que fazem fusão nuclear com plasmas, ou gases carregados eletricamente levados a temperaturas e pressões superelevadas.
O KSTAR usa um desviador, que fica na parte inferior do tokamak e gerencia a exaustão dos gases residuais e as impurezas do reator. O desviador é um componente voltado para o plasma, o que significa que fica dentro do tokamak e suporta todo o peso do calor da superfície interna. Atualmente, o KSTAR é capaz de operar com plasma por cerca de 30 segundos; os cientistas esperam que o novo desviador permita operações de plasma por períodos de 300 segundos até o final de 2026.
A KSTAR originalmente tinha um desviador de carbono, mas em 2018 os cientistas começaram a trabalhar em um desviador de tungstênio para o tokamak. O tungstênio tem um ponto de fusão mais alto que o carbono e melhora duas vezes o limite de fluxo de calor do reator, de acordo com um comunicado recente do Conselho Nacional de Pesquisa de Ciência e Tecnologia da Coreia. Um protótipo do novo desviador foi concluído em 2021 e a instalação foi concluída no ano passado.
“Na KSTAR, implementamos um desviador com material de tungstênio, que também é a escolha feita no ITER”, disse o presidente da KFE, Suk Jae Yoo, no comunicado. “Faremos o possível para contribuir com nossos melhores esforços na obtenção dos dados necessários para o ITER por meio de experimentos KSTAR.”
A investigação sobre a fusão nuclear pode ter registrado progressos lentos, mas significativos; em 2022, cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore conseguiram pela primeira vez o ganho líquido de energia em uma reação de fusão. Ainda estamos muito (leia-se: muito) longe do alardeado objetivo de uma fonte de energia confiável e com zero carbono, e a conquista veio com ressalvas, mas mesmo assim mostrou que o campo está avançando com dificuldade.
O primeiro plasma do ITER está previsto para 2025 e a primeira fusão está prevista para 2035. Mas os prazos do reator diminuíram enquanto os seus custos dispararam, de cerca de 5 bilhões de euros em 2006 para mais de 20 bilhões de euros, de acordo com a Scientific American, por isso podemos ficar esperando ainda mais do que isso.
Ainda assim, estes são tempos inebriantes para os reatores tokamak. No mês passado, foi inaugurado o reator JT-60SA de seis andares no Japão; pesquisadores afiliados ao projeto estimam que levará dois anos para que o reator desenvolva os plasmas necessários para os experimentos. Existem mais de 50 tokamaks operando em todo o mundo, segundo a Agência Internacional de Energia Atômica.
Os experimentos de plasma com o novo desviador de tungstênio da KSTAR continuarão até fevereiro, de acordo com o Conselho Nacional de Pesquisa de Ciência e Tecnologia, enquanto os cientistas do tokamak garantem que o ambiente seja estável para experimentos e que o plasma de 100 milhões de graus possa ser reproduzido nele.
Publicado no Gizmodo
