A Agência Internacional de Energia prevê que o consumo mundial de energia duplique nos próximos 40 anos.
Actualmente cerca de 80% do consumo é assegurado pelos combustíveis fósseis, o que não é sustentável pelas graves alterações atmosféricas que está a provocar e também porque estes combustíveis deverão estar esgotados num futuro próximo (começando pelo petróleo). Situação que exige que sejam tomadas opções energéticas alternativas de grande escala, sendo a fusão nuclear uma dessas opções.
A fusão nuclear consiste na união de dois núcleos leves para formar outro mais pesado e com menor conteúdo energético, através do qual se libertam também grandes quantidades de energia. Este processo envolve átomos leves, como os de deutério, tritio ou hidrogénio, que são substâncias muito abundantes na natureza. Sendo este o processo de produção de energia no Sol – é a energia da fusão que torna possível toda a vida na Terra.
Para conseguir uma reacção de fusão é preciso aproximar dois núcleos com carga do mesmo sinal (positiva), os quais têm tendência a repelir-se (Fig. 1). Para ultrapassar esta barreira natural e chegar à zona muito próxima do núcleo onde se manifestam as forças nucleares (Fig. 1), é preciso que os núcleos possuam uma energia considerável.
Actualmente cerca de 80% do consumo é assegurado pelos combustíveis fósseis, o que não é sustentável pelas graves alterações atmosféricas que está a provocar e também porque estes combustíveis deverão estar esgotados num futuro próximo (começando pelo petróleo). Situação que exige que sejam tomadas opções energéticas alternativas de grande escala, sendo a fusão nuclear uma dessas opções.
A fusão nuclear consiste na união de dois núcleos leves para formar outro mais pesado e com menor conteúdo energético, através do qual se libertam também grandes quantidades de energia. Este processo envolve átomos leves, como os de deutério, tritio ou hidrogénio, que são substâncias muito abundantes na natureza. Sendo este o processo de produção de energia no Sol – é a energia da fusão que torna possível toda a vida na Terra.
Para conseguir uma reacção de fusão é preciso aproximar dois núcleos com carga do mesmo sinal (positiva), os quais têm tendência a repelir-se (Fig. 1). Para ultrapassar esta barreira natural e chegar à zona muito próxima do núcleo onde se manifestam as forças nucleares (Fig. 1), é preciso que os núcleos possuam uma energia considerável.
Fig. 1 - Condições para que ocorram as reacções de fusão.A fusão exige, por isso, que o meio que reage tenha temperaturas muito elevadas, especificamente da ordem de 100 milhões de graus Celsius (10 keV). Devido a estas temperaturas tão elevadas, os electrões separam-se dos núcleos e a matéria fica no estado de plasma. O plasma é um meio ionizado, de comportamento colectivo e macroscopicamente neutro (Fig. 2), que existe na Natureza sob diversas formas; na realidade, 99% da matéria do Universo encontra-se na forma de plasma, considerado como o quarto estado da matéria.
Fig. 2 - Representação esquemática de um plasma.
A energia de fusão apresenta-se como a solução mais sustentável para as necessidades energéticas europeias e mundiais dos próximos anos. Os cientistas estão muito próximos de a alcançar na colaboração internacional para uma instalação de fusão experimental, chamado ITER (“International Thermonuclear Experimental Reactor”). O ITER será o maior projecto de investigação científica de todos os tempos sobre energia no mundo e está a ser construído na Europa. Devido ao facto, de a energia que irá ser produzida nas reacções de fusão ser a uma escala inferior à do Sol, as temperaturas envolvidas deverão ser bastante superiores (dez vezes) para a tornar numa fonte de energia rentável. Actualmente, esta fonte de energia encontra-se ainda numa fase experimental, já que a tecnologia ainda não conseguiu criar reactores de fusão devido às altas temperaturas necessárias para levar a cabo o processo.
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