FUSÃO NUCLEAR e a crise energética

Sempre que há um problema económico a nível mundial, com o consequente aumento de preço dos combustíveis fósseis ( petróleo e carvão), levantam-se as vozes dos defensores das energias renováveis como solução para o problema do excesso de CO2 na atmosfera e o efeito de estufa. Se é certo que se está a evoluir no aproveitamento das energias renováveis como a eólica, a geotérmica e a solar, a energia assim obtida é ainda uma ínfima parte da necessária a um mundo em crescente industrialização. Infelizmente, tem-se verificado que a construção de grandes barragens hidroeléctricas provocam graves problemas ambientais pelo que também não será esta a solução do problema energético. Alguns defendem que o futuro da humanidade está na energia solar, no fundo, a origem dessa mesma humanidade. Se esta opção parece sensata nos países ditos ensolarados , há ainda muitos problemas a resolver, como o da tecnologia de armazenamento dessa energia em zonas pouco soalheiras. Surgem então os defensores da energia nuclear , já que um desenvolvimento realmente sustentável da energia solar ainda não existe nos nossos dias . Se é certo que as centrais nucleares actuais que funcionam por fissão nuclear,isto é, quebra de núcleos de átomos pesados, como o urânio, geram muita energia e não libertam gases de efeito de estufa , têm como factores negativos o risco de acidentes como o de Chernobyl, na Ucrânia , e a produção de lixo radioactivo difícil de armazenar. Os defensores do nuclear dizem que muito mais energia pode ser obtida pelo processo oposto, isto é, pela fusão nuclear em que núcleos de átomos leves se reunem para dar átomos mais pesados , libertando muita energia , como acontece nas estrêlas. A matéria prima a usar poderia ser o Lítium , muito abundante no nosso planeta, só que ainda não se conseguiram construir reactores de fusão eficientes e baratos.O que impede a sua construção é apenas isto : para ocorrer fusão nuclear é necessária uma temperatura muito elevada da ordem dos 10 milhões de graus centígrados como acontece no Sol. Este astro é uma imensa bola de Hidrogénio e a sua enorme temperatura permite a fusão de átomos de hidrogénio originando átomos mais pesados, os isótopos deutério e trítio que , ao fundirem-se entre si, produzem Hélio e uma enorme quantidade de energia. Na Terra, o hidrogénio poderia ser obtido a partir da água do mar a baixo preço. O rendimento energético seria alto e o lixo resultante bem menos perigoso que o da fissão , pois haveria apenas o trítio como nuclídeo radioactivo. Não esqueçamos que na fissão, o urânio usado, para além de finito, produz Plutónio nos reactores ditos "reprodutores" e este novo elemento é excelente para o fabrico de bombas atómicas. Quem já não ouviu falar do receio de que os reactores nucleares energéticos do Irão e Coreia do Norte estejam também a produzir plutónio com fins militares? Estes reactores usam urânio 235 ou 233 como material físsel , água como como fluído de troca de calor, grafite como moderador da reacção diminuindo a velocidade dos neutrões e barras de cádmio ou boro como controlo, já que estas substâncias absorvem os neutrões.

O esquema acima mostra que um átomo de Urânio 235 ao ser bombardeado por neutrões ,quebra em átomos de Bário e Cripton, com libertação de mais neutrões e muita energia. Voltemos á fusão: se este processo necessita de muita energia térmica para se iniciar ( milhões de graus ) ele não é possível ? É , e já foi usado militarmente com a bomba de hidrogénio. Em laboratório, existem já reactores de fusão nuclear, classificados em dois tipos consoante a tecnologia :os de confinamento magnético e os de confinamento inercial. Estas estratégias são ditadas pelo facto de as temperaturas envolvidas para o arranque da fusão serem tão altas que nenhum material as pode aguentar, pois volatilizaria. A estratégia de confinamento magnético baseia-se em manter um plasma , onde se dará a reacção nuclear, sempre afastado das paredes do reactor por intermédio de fortes campos magnéticos ; o plasma manter-se-à em constante movimento em torno do eixo do toro da câmara . Este tipo de reactor denomina-se TOKAMAK ,sigla da frase grega câmara toroidal em enrolamentos magnéticos e é o mais promissor para aplicação comercial. Já a estratégia de um reactor de confinação inercial é a de colocar uma enorme concentração de energia num pequeno ponto do combustível nuclear por forma a provocar a ignição , sem que os elementos da reacção toquem as paredes do reactor. Vários tokamak foram já construídos na Europa,USA, Rússia e Japão mas a energia libertada é quase igual á fornecida, excepção feita ao reactor japonês que, em 1998, obteve um cociente de 1 para 1,25. Se o problema da fusão reside na colossal quantidade de energia necessária para o arranque, os cientistas estão a pensar na possibilidade da fusão a frio, isto é, fusão que ocorresse em condições de baixa temperatura, em vez dos milhões de graus exigidos nos tokamak . O primeiro relato de uma fusão a frio foi dado, em 1989, por Martin Fleichman e Stanley Pons da universidade de Utah. Se bem que a comunidade científica tivesse duvidado do facto, outros cientistas observaram , em experiências posteriores, o aparecimento de excesso de calor, de trítio e de hélio e mutações nucleares. Em Março deste ano de 2009, cientistas de um laboratório da marinha dos USA comunicaram resultados promissores de fusão nuclear a frio. Pamela Mosier-Boss do SPAWAR afirmou :" de acordo com o nosso conhecimento, é a primeira vez que neutrões de alta energia são produzidos a partir de reacções nucleares com energia fraca; se há fusão devem observar-se neutrões e foi o que aconteceu, a não ser que esses neutrões se devam a outra espécie de reacção nuclear desconhecida ". Steven Krivit que acompanha há vinte anos as actividades de pesquisa de fusão a frio , considera importantes os trabalhos de Pamela e que se os neutrões observados não são resultado de uma fusão a frio e sim de um processo nuclear desconhecido, este deve ser investigado pois se situa entre a física e a química. Esperemos para ver .