A tecnologia por trás da criação do sol artificial

Esse processo visa explorar a fusão nuclear como uma fonte de energia limpa e praticamente inesgotável.

O sol artificial chinês, associado ao reator EAST (Experimento Avançado de Supercondutividade Tokamak), representa um projeto ambicioso na busca por uma fonte de energia inovadora.

O EAST, localizado no Instituto de Física de Plasma da Academia Chinesa de Ciências, em Hefei, é um tokamak experimental que utiliza campos magnéticos para confinar e controlar um plasma extremamente quente. Confira mais detalhes a seguir!

O que é sol artificial?

A expressão ‘sol artificial’ pode ter diferentes significados, dependendo do contexto em que a utilizamos. Assim, ela pode ser empregada em diversas aplicações, como iluminação em ambientes fechados, fototerapia, produção de energia solar, entre outros.

No contexto de iluminação, o sol artificial é um dispositivo projetado para reproduzir o espectro de luz natural do sol. Assim, proporciona uma iluminação mais próxima possível da luz solar. Sendo particularmente útil em locais onde a luz natural é limitada.

Além disso, na área da fototerapia, utiliza-se sóis artificiais tanto em tratamentos médicos que envolvem a exposição controlada à luz, quanto no tratamento de condições de pele, distúrbios do sono e outras questões de saúde.

Na produção de energia solar, o termo ‘sol artificial’ também pode estar associado a experimentos e pesquisas que buscam reproduzir as condições solares. Assim, testam-se materiais e componentes de painéis solares em ambientes controlados.

Em um contexto mais avançado, o sol artificial pode ser associado a experimentos científicos que buscam replicar as condições de fusão nuclear, como o reator EAST desenvolvido pela China.

Nesse caso, cientistas buscam criar uma reação semelhante à que ocorre no núcleo do sol para gerar energia de maneira sustentável.

Em resumo, a expressão ‘sol artificial’ engloba uma variedade de aplicações nas quais a luz artificial é cuidadosamente projetada para imitar as propriedades da luz solar. Ao fazer isso, proporciona benefícios tanto no campo da iluminação quanto em aplicações médicas e científicas.

Como funciona o sol artificial da China?

A China desenvolveu um sol artificial por meio do reator EAST (Experimento Avançado de Supercondutividade Tokamak), um projeto voltado para a pesquisa em fusão nuclear. E situa-se nas instalações do Instituto de Física de Plasma da Academia Chinesa de Ciências, em Hefei.

A tecnologia Tokamak, empregada no reator, utiliza campos magnéticos para confinar um plasma, um estado altamente energético da matéria, visando criar condições propícias para a fusão nuclear.

No processo, o hidrogênio é aquecido a temperaturas extremamente elevadas, transformando-se em plasma, assemelhando-se ao ambiente presente no núcleo solar. Nesse estado, os átomos de hidrogênio perdem seus elétrons, resultando em um mar de partículas carregadas.

Induzimos a fusão nuclear ao manter o plasma em condições específicas, onde os átomos de hidrogênio se combinam para formar hélio. Desse modo, a famosa equação de Einstein, E=mc², revela a liberação de uma considerável quantidade de energia.

Assim, o confinamento magnético desempenha um papel crucial nesse processo. Ao utilizar campos magnéticos fortes gerados por ímãs supercondutores, evitam que o plasma entre em contato com as paredes do reator, onde poderia perder energia.

O principal objetivo do projeto EAST é explorar a viabilidade da fusão nuclear como uma fonte sustentável de energia. Com isso, o EAST atingiu uma operação de plasma em estado estável com alto confinamento por 403 segundos. Logo, isso representa um avanço significativo no caminho para o desenvolvimento de um reator de fusão.

A conquista, obtida após mais de 120.000 tentativas, representou uma melhoria em relação ao recorde anterior estabelecido pelo próprio EAST em 2017, que era de 101 segundos.

Fonte renovável do sol artificial

O reator EAST, ao se dedicar à busca de uma fonte de energia inovadora, faz uso de matérias-primas praticamente ilimitadas para a geração de energia.

Essa estratégia busca usar a fusão nuclear como uma fonte de energia que é sustentável e tem muitos recursos. No processo, o reator usa principalmente hidrogênio, realizando fusão nuclear entre seus átomos para produzir energia.

Ao contrário de outras formas de geração de energia, que podem depender de recursos finitos, como combustíveis fósseis, a fusão nuclear, no conceito do EAST, se baseia em elementos amplamente disponíveis na natureza.

O hidrogênio, por exemplo, é um dos elementos mais abundantes no universo, conferindo ao processo de fusão nuclear uma perspectiva de fonte energética praticamente inesgotável. Assim, o uso de matérias-primas quase ilimitadas pelo EAST é uma grande vantagem em comparação com outras maneiras de fazer energia. Isso cria uma perspectiva animadora para o futuro da produção de eletricidade.

A exploração dessas matérias-primas abundantes não apenas impulsiona a pesquisa científica, mas também contribui para o desenvolvimento de tecnologias mais sustentáveis e acessíveis.

Considerada uma alternativa promissora à fissão nuclear, a fusão nuclear não gera resíduos nucleares de longa duração. Além disso, possui um potencial significativo de geração de energia com uma quantidade relativamente pequena de matéria-prima.

Em síntese, o sol artificial, desenvolvido pela China, representa, assim, uma parte fundamental dos avanços científicos e tecnológicos no campo da fusão nuclear. Destacando a importância na busca por fontes de energia mais limpas e sustentáveis para o futuro.