Uma futura usina de fusão poderia fazer muito mais do que produzir eletricidade: seus nêutrons também permitiriam fabricar certos combustíveis para baterias nucleares.
Essas baterias têm pouca relação com as de um telefone ou de um carro. Elas obtêm sua energia da desintegração natural de átomos radioativos. Essa transformação libera continuamente calor ou partículas, cuja energia pode ser convertida em eletricidade durante anos ou até décadas.
Visão artística do reator experimental de fusão ITER, projetado em torno de um tokamak para confinar um plasma por meio de campos magnéticos.
Crédito: U.S. Department of Energy / Wikimedia Commons — domínio público
O plutônio-238 já é usado há mais de 60 anos para alimentar equipamentos longe de qualquer tomada elétrica. Várias sondas espaciais utilizam essa tecnologia. O problema é a quantidade disponível: a produção mundial adequada a esses usos é atualmente de apenas alguns quilogramas por ano.
Os pesquisadores exploram outro caminho por meio da fusão do deutério e do trítio, duas formas de hidrogênio. Essa reação produz nêutrons muito energéticos, de cerca de 14 MeV. Em uma futura usina, eles atravessariam uma camada que envolveria o reator. Os cientistas propõem colocar ali materiais capazes de se transformar sob sua ação.
Simulações computacionais mostram que esses nêutrons poderiam produzir vários elementos radioativos adequados a fontes de energia de longa duração. Entre eles estão o plutônio-238, já utilizado, mas também o plutônio-236, o urânio-232 e o chumbo-210. Alguns caminhos também permitiriam fabricar os materiais necessários para outras reações.
As quantidades calculadas são muito elevadas em comparação com as produções atuais. Para uma potência de fusão equivalente a um gigawatt durante um ano, algumas configurações chegam a várias toneladas de plutônio-238. Outros combustíveis seriam produzidos em dezenas ou centenas de quilogramas, dependendo do material colocado ao redor do reator.
Em outras palavras, a instalação usaria parte dos nêutrons já gerados pela fusão para fabricar outro combustível energético. Alguns desses produtos estudados poderiam fornecer mais energia por massa do que seus equivalentes atuais. Assim, seria possível sintetizar fontes de energia que variam de alguns quilowatts a potências muito superiores às das baterias nucleares habituais.
Também se coloca a questão do manuseio dos produtos obtidos. Vários caminhos geram materiais que liberam muito calor ou radiações penetrantes, o que torna seu tratamento trabalhoso.