Maior stellarator do mundo bate recorde ao manter plasma por mais de oito minutos

Localizado em Greifswald, na Alemanha, o Wendelstein 7-X busca validar a viabilidade de controlar na Terra um plasma com temperaturas semelhantes às das estrelas. Operado pelo Max Planck Institute for Plasma Physics, o equipamento é o maior stellarator do mundo e funciona como uma máquina de validação científica, cujo propósito não é a geração imediata de eletricidade, mas a comprovação de que sua arquitetura pode sustentar reatores de fusão nuclear em operação contínua.

Diferente dos tokamaks, que operam em pulsos curtos e dependem de correntes induzidas no plasma, o stellarator utiliza uma geometria magnética tridimensional complexa para garantir maior estabilidade ao plasma por períodos prolongados. O núcleo do sistema consiste em 50 bobinas supercondutoras não planas, projetadas via simulações computacionais para criar um campo magnético retorcido. Essa estrutura atua como uma gaiola invisível, impedindo que o plasma — que atinge temperaturas extremas — toque as paredes internas da máquina e as destrua. Para manter a supercondutividade dos ímãs e permitir a passagem de correntes intensas com baixa resistência, a instalação integra sistemas criogênicos, vácuo e aquecimento por micro-ondas.

A fusão nuclear ocorre quando núcleos atômicos leves se unem e liberam energia, processo que, em laboratório, exige temperaturas gigantescas devido à ausência da gravidade extrema encontrada no Sol. Em balanço sobre a primeira década do projeto, a European Physical Society registrou que o Wendelstein 7-X alcançou temperaturas de íons próximas a 40 milhões de graus Celsius. O desafio central da operação é manter esse plasma confinado, denso e estável, evitando que a turbulência ou a perda de partículas para as paredes da câmara reduzam a eficiência do sistema.

Um marco significativo ocorreu em fevereiro de 2023, quando a máquina estabeleceu um recorde mundial para stellarators ao manter o plasma por mais de oito minutos, com uma conversão de energia de 1,3 gigajoule. Esse resultado foi viabilizado por atualizações estruturais, como o fortalecimento dos sistemas de aquecimento e a implementação de refrigeração a água em toda a parede interna.

O objetivo técnico final do experimento é atingir descargas de plasma com duração de 30 minutos e alto acoplamento de energia. Atingir esse patamar provaria que a arquitetura do stellarator é adequada para a operação sustentada, requisito fundamental para qualquer futura usina de energia.

O projeto iniciou suas atividades em dezembro de 2015, com a produção de um plasma inicial de hélio a 1 milhão de graus Celsius. Desde então, o avanço ocorreu por etapas, aumentando gradualmente a potência de aquecimento e a resistência térmica das paredes. De acordo com a European Physical Society, o desempenho do Wendelstein 7-X, especialmente após dez anos de operação, impulsionou a criação de empresas em diversos países focadas no desenvolvimento de usinas baseadas no conceito de stellarator, transformando a pesquisa acadêmica em uma rota tecnológica viável para a corrida global pela fusão nuclear.