Cientistas americanos enlouqueceram: planejam usar plasma para atravessar a Terra, o que exatamente querem fazer?

A energia final do Universo está, na verdade, mesmo sob os nossos pés.

A temperatura do núcleo da Terra atinge incríveis 6000°C, quase tão intensa como a da superfície do Sol. Lá existem a energia de acreção primordial que não se dissipou ao longo de 4,5 mil milhões de anos e também energia nuclear libertada pela decomposição de inúmeras substâncias radioactivas. Ainda assim, durante décadas, a forma como a humanidade tem aproveitado a energia geotérmica foi extremamente primitiva e limitada: só conseguimos, como quem apanha conchas à beira-mar, explorar uma quantidade ínfima de energia geotérmica superficial em raríssimas fendas da crusta, como na Islândia e no Parque Nacional de Yellowstone.

Mas agora, um grupo de cientistas e engenheiros “loucos” vindos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos EUA, decidiu não esperar mais pelo “favor” da Terra. Fundaram uma empresa chamada Quaise Energy, abandonando completamente as brocas mecânicas tradicionais e utilizando “armas de energia direcionada” em nível de fusão nuclear — micro-ondas — para projectar plasma de altíssima frequência em direcção ao centro da Terra, vaporizando directamente o granito duro e abrindo à força um abismo aterrador com 20 quilómetros de profundidade na superfície do planeta!

Para percebermos por que é que se usa plasma para “furar” a Terra, temos primeiro de recordar a dolorosa história da humanidade ao tentar perfurar o planeta.

No meio da geologia, existe um termo desesperante: “gradiente geotérmico”. Na maioria das regiões, por cada 1000 metros que se perfura para baixo, a temperatura das camadas aumenta, sem piedade, cerca de 25°C a 30°C.

Em 1970, no auge da Guerra Fria, cientistas da antiga União Soviética iniciaram na península de Kola o maior e mais insano projecto de perfuração profunda da história da humanidade: a Furação Superprofunda de Kola. O objectivo era extremamente simples e brutal: cavar para baixo sem medir esforços para ver o que existe no interior do planeta.

Depois de mais de 20 anos de escavação extremamente árdua e, após terem rompido inúmeras caras hastes de broca de aço especial, os soviéticos foram finalmente forçados a parar permanentemente aos 12262 metros de profundidade.

Porquê parar?

Foi porque encontraram a lendária “porta do inferno”?

A verdade é muito mais desesperante do que qualquer mito: a uma profundidade de 12000 metros, a temperatura no subsolo já tinha disparado para 180°C — mais alta do que os cientistas esperavam — e, sob temperaturas extremas e uma pressão hidrostática das rochas igualmente aterradora, as rochas no subsolo já não eram sólidos rígidos; passaram a comportar-se como um semi-fluido com características muito marcantes de escoamento/plasticidade, tal como plástico.

Quando brocas tradicionais de carboneto de tungsténio e de diamante sintético rodam a alta velocidade, o calor extra gerado por fricção faz com que a broca amoleça instantaneamente e até chegue a fundir. O mais assustador, porém, é que, quando retira as hastes para trocar a broca, devido à pressão extrema, as rochas ao redor — como lama — invadem de imediato e selam o buraco que acabaste de abrir.

Já que as brocas mecânicas de contacto são destruídas pelas leis da física, a resposta dada pelos cientistas do MIT é extremamente sci-fi: usar luz e plasma para “evaporar” directamente a rocha.

O núcleo absoluto desta tecnologia é um gerador enorme de micro-ondas de ultra-alta frequência chamado “tubo de torção” (resonador de rotação), capaz de produzir micro-ondas de alta potência em formato de ondas milimétricas. Essas “balas da morte” invisíveis a olho nu são emitidas com precisão para o ponto mais profundo da perfuração através de um conduto de ondas extremamente liso e de comprimento invulgarmente grande.

Quando uma energia de micro-ondas extremamente densa atinge o granito ou o basalto, a rocha nem sequer tem tempo de fundir-se em magma; em vez disso, é vaporizada instantaneamente por uma energia intensíssima, transformando-se numa nuvem de detritos gasosos de plasma incandescente.

Ao mesmo tempo que emite as micro-ondas, a equipa injecta no fundo do poço gás argónio ou nitrogénio sob alta pressão. Por um lado, estes gases inertes expulsam à superfície os gases residuais da rocha vaporizada; por outro, arrefecem o conduto de ondas.

Na zona limítrofe onde a rocha é vaporizada, o calor extremamente alto funde instantaneamente uma pequena faixa de rocha circundante e, em seguida, arrefece rapidamente, formando uma parede interna vitrificada — extremamente resistente. Isto significa que, ao mesmo tempo que a máquina vaporiza a “Terra”, está automaticamente a vestir as paredes do poço com uma camada de blindagem de vidro extremamente dura, resolvendo por completo o problema dos colapsos em alto-mar/da descompressão.

Compreende-se que, ao gastar recursos de investigação tão enormes e ao usar armas de micro-ondas em nível de fusão nuclear para atravessar a Terra, que objectivo, afinal, os cientistas norte-americanos procuram?

É muito claro: a 20 quilómetros de profundidade no subsolo, encontrar o fluido último com densidade de energia extremamente aterradora na Terra: água supercrítica.

Quando a água é aquecida até 373°C e a pressão ultrapassa 220 atmosferas padrão, ela ultrapassa o ponto crítico no diagrama de fases e entra numa quarta fase extremamente estranha. Nesse estado, a água não é nem líquido nem gás: tem, como um gás, capacidades extremamente terríveis de penetração e difusão; consegue atravessar facilmente até as mais ínfimas porosidades da rocha. Ao mesmo tempo, tem, como um líquido, uma densidade e capacidade de dissolução impressionantes, capaz de transportar uma quantidade gigantesca de energia térmica.

A 20 quilómetros de profundidade, a temperatura das rochas chega a 500°C ou mais. A pressão é ainda milhares de vezes maior do que na superfície. Se injectarmos a água da superfície através de tubos neste buraco extremamente profundo perfurado por plasma, a água será aquecida e comprimida instantaneamente até se tornar um fluido supercrítico.

A energia térmica transportada por esse fluido supercrítico é mais de 10 vezes a do vapor geotérmico comum. Quando essa água supercrítica, carregada de uma energia extremamente aterradora, é trazida à superfície para accionar turbinas a vapor na produção de electricidade, um poço geotérmico que ocupa apenas algumas centenas de metros quadrados pode gerar uma carga de base em regime contínuo, em escala de megawatts ou até gigawatts, comparável à de uma grande central nuclear.

Actualmente, a energia eólica tem de ser instalada em zonas ventosas, a energia solar precisa de se espalhar no deserto e a geotermia tradicional tem de procurar zonas com actividade tectónica/na crosta. Mas a temperatura elevada nas profundezas do planeta distribui-se de forma bastante uniforme por todo o mundo: desde que se ouse perfurar 20 quilómetros com um berbequim de micro-ondas em escala de milímetros, sem excepção, toca-se o inesgotável “tesouro” energético de 500°C.

Neste momento, existem no mundo milhares de centrais a carvão e a gás natural que enfrentam a desclassificação/retirada de serviço. Desmantelá-las é extremamente caro, mas as suas enormes turbinas a vapor, subestações e redes de transmissão de alta tensão lá dentro continuam intactas. A proposta dos americanos é simples: manter os perfuradores a trabalhar nos quintais traseiros dessas antigas centrais de electricidade, perfurar um profundo buraco de 20 quilómetros com plasma, e depois ligar directamente o vapor geotérmico supercrítico extraído às turbinas a vapor existentes.

Não é necessário construir uma rede eléctrica ultra-super de alta tensão extremamente cara, nem é preciso requisitar grandes áreas de terreno. E, ao contrário da energia solar e da eólica, não há o problema intermitente de “depender do tempo”, de forma extremamente irritante e difícil. A geotermia profunda é uma fonte absoluta de energia de base, extremamente estável, 365 dias por ano, 24 horas por dia.

Perante uma tecnologia de perfuração tão radical ao nível do espaço profundo, muitas pessoas sentem instintivamente um medo enorme: ao bombardear o interior da Terra com micro-ondas a dezenas de milhares de graus, será que se desencadeia uma erupção de supervulcão?

Será que isto vai causar a fractura da crosta e até “arder” a Terra como se fosse uma melancia?

A resposta é que não há necessidade de se preocupar.

Em primeiro lugar, o volume e a capacidade térmica da Terra são extremamente grandes. Um buraco com várias dezenas de centímetros de diâmetro e 20 quilómetros de profundidade, comparado com a totalidade da litosfera — com dezenas ou até centenas de quilómetros de espessura — não chega sequer a ser uma “pessoa cabelo” (um mísero fio de pêlo). É totalmente impossível abalar a estabilidade da estrutura das placas tectónicas.

Em segundo lugar, o interior da Terra já se encontra sob pressões extremamente elevadas. O magma não jorra para fora por poros do tamanho de um furo de agulha, como se fosse pasta de dentes espremida. Além disso, a tecnologia de paredes de buraco vitrificadas já isola de forma muito rigorosa o buraco das formações rochosas circundantes.

Com lâminas de plasma em fusão nuclear a procurar energia supercrítica extremamente pura no centro da Terra, isto não é uma acção de vilão que destrói o planeta. É, sim, uma contraofensiva extraordinariamente grandiosa da civilização humana quando se encontra num beco sem saída, duplamente desesperante, provocado pela perda de controlo do efeito de estufa e pela exaustão dos recursos energéticos.

As chamas das estrelas que ardem no interior da Terra há 4,5 mil milhões de anos estão à espera de se tornarem no motor último para iluminar o próximo milénio da humanidade.

Editor: Chen Fang

1.ª revisão: Li Hui

2.ª revisão: Tang Shiming

3.ª revisão: Wang Chao