O Sol produz energia há bilhões de anos por meio de um mecanismo que parece simples: unir núcleos atômicos leves para formar núcleos mais pesados. Durante esse processo, uma pequena quantidade de massa é convertida em energia, conforme descrito pela famosa equação de Einstein, E=mc².
Reproduzir essa reação na Terra poderia criar uma fonte energética de baixa emissão, com combustível abundante e sem risco de uma reação em cadeia descontrolada. No entanto, imitar o interior de uma estrela sem contar com sua enorme gravidade exige algumas das máquinas mais complexas já construídas.
A fusão nuclear já funciona em laboratórios. O que ainda não existe é uma usina capaz de produzir eletricidade continuamente, com confiabilidade e a um preço competitivo.
Dois átomos se unem e liberam uma enorme quantidade de energia
A reação mais acessível para os experimentos atuais utiliza deutério e trítio, duas formas mais pesadas do hidrogênio. O deutério possui um próton e um nêutron. Já o trítio é formado por um próton e dois nêutrons.
Quando esses núcleos conseguem se aproximar o suficiente, eles se fundem e produzem um núcleo de hélio, um nêutron livre e 17,6 megaelétron-volts de energia.
O hélio retém aproximadamente 3,5 MeV, ajudando a manter o plasma aquecido. O nêutron transporta os 14,1 MeV restantes em direção às paredes do reator.
Em uma futura usina, esse bombardeio de nêutrons aqueceria uma estrutura posicionada ao redor da câmara. O calor seria transferido para um fluido, produzindo vapor para movimentar turbinas, de maneira semelhante ao funcionamento de uma usina térmica convencional.
O plasma precisa atingir 150 milhões de graus
Os núcleos de deutério e trítio possuem carga positiva e, portanto, se repelem. Para que colidam com energia suficiente, o combustível precisa ser aquecido a aproximadamente 150 milhões de graus Celsius, quase dez vezes a temperatura do centro do Sol.
Nessas condições, a matéria se transforma em plasma, uma mistura de elétrons livres e núcleos eletricamente carregados. Nenhum material conhecido consegue tocá-lo diretamente sem ser destruído.
Por isso, projetos de confinamento magnético utilizam campos extremamente intensos para manter o plasma suspenso dentro de uma câmara.
O modelo mais conhecido é o tokamak, uma instalação em formato de rosquinha. Também existem os stellarators, que empregam campos magnéticos com geometrias mais complexas.
Outra abordagem é a fusão por confinamento inercial. Nesse método, lasers muito potentes são disparados contra pequenas cápsulas de combustível, comprimindo-as durante uma fração de segundo.
Fusão e fissão funcionam de maneiras diferentes
As usinas nucleares atuais utilizam a fissão, processo que divide núcleos pesados, como os de urânio. Essa divisão libera nêutrons que mantêm uma reação em cadeia controlada dentro do reator.
Mesmo depois do desligamento, o combustível continua produzindo calor residual. A fissão também gera resíduos radioativos que podem permanecer perigosos por longos períodos.
A fusão faz o caminho contrário: une núcleos leves. Como o plasma é extremamente difícil de manter, qualquer perda de temperatura, pressão ou confinamento interrompe a reação. Assim, não existe o risco de uma reação em cadeia descontrolada semelhante à de um reator de fissão.
Isso não significa que a fusão seja completamente livre de riscos ou resíduos. O trítio é radioativo e exige cuidados especiais. Além disso, os nêutrons de alta energia podem danificar e tornar radioativos os materiais do reator.
Também será necessário produzir trítio dentro das próprias usinas, usando mantos com lítio. Para alcançar a autossuficiência, cada instalação precisará fabricar mais combustível do que consome.
A fusão já alcançou marcos históricos
Em 2022, o National Ignition Facility, nos Estados Unidos, conseguiu pela primeira vez fazer uma cápsula liberar mais energia de fusão do que aquela entregue diretamente pelos lasers ao combustível.
Desde então, o laboratório repetiu a ignição diversas vezes. Em 20 de junho de 2026, registrou o 11º resultado desse tipo, produzindo 7,9 megajoules e alcançando uma relação de ganho próxima de 3,8 sobre a energia depositada no alvo.
Esse avanço, porém, ainda não representa geração líquida de eletricidade. Os lasers consomem muito mais energia elétrica do que a quantidade liberada pela cápsula.
Na França, o projeto internacional ITER pretende manter um plasma de deutério e trítio por períodos prolongados. A meta é produzir 500 megawatts de potência térmica a partir de 50 megawatts utilizados para aquecer o plasma.
O ITER não produzirá eletricidade. Segundo o calendário atualizado, sua primeira fase com deutério e trítio deve começar em 2039.
A fusão deixou de ser apenas uma promessa teórica. Entretanto, ainda precisa superar o desgaste dos materiais, a produção de combustível, a extração contínua de calor e o elevado custo das instalações.
A humanidade já aprendeu a acender pequenas estrelas na Terra. Agora, o desafio é mantê-las funcionando e fazer com que produzam mais eletricidade do que toda a máquina precisa consumir.
