Energia de Fusão: EAST Tokamak na China atinge marco importante

O Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) na China manteve com sucesso uma operação de plasma de alto confinamento em estado estável por 1,066 segundos, quebrando seu próprio recorde anterior de 403 segundos alcançado em 2023.   

Em 20 de janeiro de 2025, a instalação Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) na China (popularmente conhecida como o "sol artificial" da China) manteve com sucesso uma operação de plasma de alto confinamento em estado estável por 1,066 segundos. A duração de 1,066 segundos é um passo fundamental na pesquisa de fusão; portanto, essa conquista é um marco na busca pela geração de energia de fusão. A instalação EAST havia mantido anteriormente uma operação de plasma de alto confinamento em estado estável por 403 segundos em 2023. Para permitir a fusão nuclear, as instalações de fusão controlada precisam atingir temperaturas acima de 100 milhões de ℃, mantendo uma operação estável de longo prazo.  

A instalação do Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) na China entrou em operação em 2007. Este é um dispositivo tokamak e tem servido como uma plataforma de testes aberta para cientistas conduzirem experimentos e pesquisas relacionadas à fusão desde que entrou em operação.  

O dispositivo tokamak EAST é similar ao ITER em forma e equilíbrio, mas menor, porém mais flexível. Ele tem três características distintas: seção transversal não circular, ímãs totalmente supercondutores e componentes de face de plasma (PFCs) totalmente resfriados ativamente a água. Ele fez um progresso significativo na abordagem de confinamento magnético da fusão nuclear, particularmente na obtenção de temperatura de plasma recorde. 

O uso de ímãs para confinar e controlar o plasma é uma das duas principais abordagens para atingir condições extremas necessárias para a fusão nuclear. Os dispositivos Tokamak usam campos magnéticos para gerar calor e confinar o plasma de alta temperatura. O ITER é o maior projeto de tokamak do mundo. Com sede em St. Paul-lez-Durance, no sul da França, o ITER é a colaboração de energia de fusão mais ambiciosa de 35 nações. Ele usa um toro de anel (ou dispositivo magnético de rosca) para confinar o combustível de fusão por longos períodos em temperaturas altas o suficiente para que a ignição da fusão ocorra. Como o ITER, o programa de fusão STEP do Reino Unido é baseado no confinamento magnético do plasma usando tokamak. No entanto, o tokamak do programa STEP terá formato esférico (em vez do formato de rosca do ITER). Um tokamak esférico é compacto, econômico e pode ser mais fácil de escalar.   

A Fusão por Confinamento Inercial (ICF) é a outra abordagem para atingir condições extremas necessárias para a fusão nuclear. Nessa abordagem, condições extremas de fusão são criadas pela compressão e aquecimento rápidos de uma pequena quantidade de combustível de fusão. A National Ignition Facility (NIF) no Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) usa a técnica de implosão acionada por laser para implodir cápsulas cheias de combustível de deutério-trítio usando feixes de laser de alta energia. A NIF demonstrou recentemente a prova de conceito dessa abordagem de que a fusão nuclear controlada pode ser explorada para atender às necessidades de energia.   

*** 

Referências:  

1. Institutos de Ciências Físicas de Hefei, CAS. Notícias – O “Sol Artificial” Chinês Alcança Novo Recorde em um Marco Significativo em Direção à Geração de Energia por Fusão. Publicado em 21 de janeiro de 2025. Disponível em https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Tokamak Supercondutor Avançado Experimental (EAST). Breve Introdução. Disponível em  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Comparação entre tokamak EAST e ITER. Ciência teórica e natural, 43,162, 167-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.54254/2753-8818/43/20240818  

4. Hu, J., Xi, W., Zhang, J. et al. Todos os tokamak supercondutores: EAST. AAPPS Bull. 33, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43673-023-00080-9  

5. Zheng J., et al 2022. Progresso recente na pesquisa de fusão chinesa com base na configuração de tokamak supercondutor. The Innovation. Volume 3, Edição 4, 12 de julho de 2022, 100269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Artigos relacionados  

1. Programa de energia de fusão do Reino Unido: projeto conceitual para o protótipo da usina elétrica STEP revelado (7, setembro de XIX).  

2. ‘Fusion Ignition’ demonstrada pela quarta vez no Laboratório Lawrence (20 dezembro 2023) 

3. Fusion Ignition torna-se uma realidade; Equilíbrio Energético Alcançado no Lawrence Laboratory (15 dezembro 2022) 

***