Cientistas do governo dos Estados Unidos alcançaram ganho líquido de energia em uma reação de fusão pela segunda vez, resultado que deve aumentar o otimismo sobre o progresso em direção ao sonho da energia sem carbono e ilimitada.

Desde a década de 1950, físicos procuram aproveitar a reação de fusão que alimenta o Sol, mas até dezembro nenhum grupo conseguiu produzir mais energia da reação do que consome, condição também conhecida como ignição.

Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, que alcançaram a ignição pela primeira vez no ano passado, repetiram a descoberta num experimento em 30 de julho que produziu uma energia maior do que em dezembro, conforme três pessoas informadas sobre os resultados preliminares.

O laboratório confirmou que o ganho de energia foi alcançado novamente em sua instalação de laser, acrescentando que a análise dos resultados está em andamento.

"Desde a demonstração da ignição por fusão pela primeira vez na Instalação Nacional de Ignição (NIF na sigla em inglês), em dezembro de 2022, continuamos a realizar experimentos para estudar esse novo e empolgante regime científico. Em um experimento realizado em 30 de julho, repetimos a ignição", disse. "Como é nossa prática padrão, planejamos relatar esses resultados nas próximas conferências científicas e em publicações revisadas por pares."

A fusão é alcançada pelo aquecimento de dois isótopos de hidrogênio –geralmente deutério e trítio– a temperaturas tão extremas que os núcleos atômicos se fundem, liberando hélio e grande quantidade de energia na forma de nêutrons.

Embora muitos cientistas acreditem que as usinas de fusão ainda estão a décadas de distância, o potencial da tecnologia é difícil de ignorar. As reações de fusão não emitem carbono, não produzem resíduos radioativos de longa duração, e um pequeno copo de combustível de hidrogênio poderia, teoricamente, abastecer uma casa durante centenas de anos.

A abordagem mais amplamente estudada, conhecida como confinamento magnético, usa enormes ímãs para manter o combustível no lugar enquanto ele é aquecido a temperaturas mais altas que a do sol.

O NIF usa um processo diferente, chamado confinamento inercial, no qual dispara o maior laser do mundo em uma minúscula cápsula do combustível, provocando uma implosão.

A secretária de Energia dos EUA, Jennifer Granholm, descreveu em dezembro a conquista da ignição como "uma das façanhas científicas mais impressionantes do século 21". Nesse experimento, a reação produziu cerca de 3,15 megajoules, cerca de 150% dos 2,05 MJ dos lasers.

Os dados iniciais do experimento de julho indicaram uma produção de energia superior a 3,5 MJ, disseram duas das pessoas a par dos resultados preliminares. Essa energia seria aproximadamente suficiente para alimentar um ferro doméstico por uma hora.

Alcançar o ganho líquido de energia é considerado há décadas um passo crucial para provar que as usinas comerciais de energia por fusão são possíveis. No entanto, ainda há vários obstáculos a ser superados.

O ganho de energia nesse contexto compara apenas a energia gerada com a energia nos lasers, não com a quantidade total de energia extraída da rede para alimentar o sistema, que é muito maior. Os cientistas estimam que a fusão comercial exigirá reações que gerem entre 30 e 100 vezes a energia dos lasers.

O NIF também faz no máximo um tiro por dia, enquanto uma usina de confinamento interno provavelmente precisaria completar vários tiros por segundo.

No entanto, a melhoria do resultado da NIF, "apenas oito meses" após o avanço inicial, foi mais um sinal de que o ritmo de progresso está aumentando, disse uma das pessoas informadas.