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A empresa de supercomputadores Cray Inc. anunciou na semana passada que produzirá uma máquina extremamente potente para os Institutos Nacionais de Ciência Quântica e Radiológica (QST) no Japão. O novo supecomputador, chamado de Cray XC50, será usado para pesquisas de fusão nuclear e para dar apoio ao ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), um projeto multinacional que busca produzir energia por meio da fusão de átomos de hidrogênio.
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No total, segundo a empresa, mais de 1.000 pesquisadores europeus e japoneses terão acesso ao supercomputador. A máquina, com potência de mais de 4 petaflops (ou seja, capaz de realizar mais de quatro quatrilhões de operações por segundo), ajudará os cientistas a realizar simulações e experimentos que os ajudarão a chegar mais próximos de uma maneira de usar fusão nuclear para produzir energia.
Com essa performance, de acordo com o Engadget, o Cray XC50 será o supercomputador dedicado à pesquisa sobre fusão nuclear mais rápido do mundo. No ranking global de supercomputadores de todas as áreas, porém, ele não é o primeiro, mas ainda garante uma posição entre os 30 mais potentes. Mamoru Nakano, um executivo da Cray, explicou que essa potência toda deve “acelerar o tempo até a descoberta” de um método viável para gerar energia por meio da fusão nuclear.
O sonho da fusão…
Fusão nuclear é o que acontece quando dois átomos se unem, formando um átomo diferente, de outro elemento. As pesquisas sobre fusão normalmente giram em torno da união de dois átomos de hidrogênio para formar um átomo de hélio. Essa reação é o que acontece no núcleo do nosso sol, e é ela a responsável pelo sol ser tão brilhante e nos dar tanto calor.
Para fazer com que os dois átomos de hidrogênio se fundam, no entanto, é necessária uma quantidade absurda de energia. A vantagem, por outro lado, é que a energia liberada por essa reação é ainda maior do que a que ela necessita para ser iniciada. E o único subproduto da reação de fusão de hidrogênio é água, o que significa que ela é uma forma extremamente limpa de energia. Por isso, um reator de fusão nuclear seria uma verdadeira revolução energética para o mundo.
… e os obstáculos
Mas ainda há uma série de obstáculos até que esse reator venha a existir – obstáculos suficientemente grandes para que o ITER possa ser considerado “o mais complexo projeto de ciência da história da humanidade”. O primeiro deles é o fato de que, até agora, nenhuma pesquisa foi capaz de retirar do estado de fusão nuclear mais energia do que usou para atingir esse estado – por isso, são necessárias pesquisas para facilitar a obtenção desse estado e permitir que ele seja mantido por mais tempo.
Isso é mais difícil do que parece. Num reator de fusão, os átomos de hidrogênio precisam ser aquecidos até uma temperatura próxima de 150 milhões de graus Celsius (dez vezes a temperatura do núcleo do sol) para iniciar a reação. Naturalmente, algo a essa temperatura é extremamente perigoso, e para conter a reação será necessário um campo magnético extremamente forte, capaz de manter o reator suspenso no ar sem nenhum suporte físico (que se derreteria só de chegar perto dele).
Para criar um campo magnético tão forte assim, são necessário ímãs supercondutores refrigerados até uma temperatura de -269ºC – praticamente tão frio quanto o espaço. O novo supercomputador da Cray deve ajudar a avançar a solução para esses problemas, mas mesmo assim os pesquisadores chineses, europeus, estadunidenses, indianos, coreanos, japoneses e russos que participam do ITER acreditam que o primeiro reator de fusão nuclear do mundo só começará a operar a partir de 2035.
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