Uma técnica movida a laser para criar fusão que dispensa a necessidade de elementos de combustível radioativo e não deixa resíduos radioativos tóxicos está agora ao alcance, dizem pesquisadores.

Avanços dramáticos em poderosos, lasers de alta intensidade estão tornando viável para os cientistas perseguir o que antes era considerado impossível:a criação de energia de fusão baseada em reações de hidrogênio-boro. E um físico australiano está na liderança, armado com um design patenteado e trabalhando com colaboradores internacionais nos demais desafios científicos.

Em um artigo na revista científica Laser e feixes de partículas hoje, o autor principal Heinrich Hora, da University of New South Wales em Sydney, e colegas internacionais argumentam que o caminho para a fusão hidrogênio-boro agora é viável, e pode estar mais perto da realização do que outras abordagens, como a abordagem de fusão de deutério-trítio sendo perseguida pela U.S. National Ignition Facility (NIF) e o International Thermonuclear Experimental Reactor em construção na França.

"Acho que isso coloca nossa abordagem à frente de todas as outras tecnologias de energia de fusão, "disse Hora, que previu na década de 1970 que a fusão de hidrogênio e boro poderia ser possível sem a necessidade de equilíbrio térmico. Em vez de aquecer o combustível à temperatura do Sol usando massivo, ímãs de alta resistência para controlar plasmas superquentes dentro de uma câmara toroidal em forma de donut (como no ITER), a fusão de hidrogênio-boro é alcançada usando dois lasers poderosos em rajadas rápidas, que aplicam forças não lineares precisas para comprimir os núcleos juntos.

A fusão hidrogênio-boro não produz nêutrons e, Portanto, nenhuma radioatividade em sua reação primária. E ao contrário da maioria das outras fontes de produção de energia - como o carvão, gás e nuclear, que dependem do aquecimento de líquidos como água para acionar turbinas - a energia gerada pela fusão de hidrogênio-boro se converte diretamente em eletricidade. Mas a desvantagem sempre foi que isso precisa de temperaturas e densidades muito mais altas - quase 3 bilhões de graus Celsius, ou 200 vezes mais quente que o núcleo do sol.

Contudo, avanços dramáticos na tecnologia de laser estão próximos de tornar viável a abordagem de dois lasers, e uma série de experimentos recentes em todo o mundo indicam que uma reação de fusão de 'avalanche' poderia ser desencadeada na explosão de um trilionésimo de segundo de um pulso de laser na escala de petawatt, cujas rajadas rápidas carregam um quatrilhão de watts de potência. Se os cientistas pudessem explorar esta avalanche, Hora disse, um avanço na fusão próton-boro era iminente.

"É muito emocionante ver essas reações confirmadas em experimentos e simulações recentes, "disse Hora, professor emérito de física teórica da UNSW. "Não apenas porque prova alguns dos meus primeiros trabalhos teóricos, mas eles também mediram a reação em cadeia iniciada por laser para criar uma produção de energia um bilhão de vezes maior do que o previsto em condições de equilíbrio térmico. "

Junto com 10 colegas em seis nações - incluindo do Centro de Pesquisa Nuclear Soreq de Israel e da Universidade da Califórnia, Berkeley - Hora descreve um roteiro para o desenvolvimento da fusão hidrogênio-boro com base em seu projeto, reunindo descobertas recentes e detalhando quais pesquisas adicionais são necessárias para tornar o reator uma realidade.

Uma empresa australiana spin-off, Energia HB11, detém as patentes do processo da Hora. "Se os próximos anos de pesquisa não descobrirem nenhum obstáculo importante de engenharia, poderíamos ter um reator protótipo dentro de uma década, "disse Warren McKenzie, diretor administrativo do HB11.

"Do ponto de vista da engenharia, nossa abordagem será um projeto muito mais simples porque os combustíveis e resíduos são seguros, o reator não precisará de um trocador de calor e gerador de turbina a vapor, e os lasers de que precisamos podem ser comprados na prateleira, " ele adicionou.