A longa espera pela energia de fusão pode estar chegando ao fim
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A longa espera pela energia de fusão pode estar chegando ao fim

Alguns especialistas afirmam que reatores de fusão comercial podem entrar em operação por volta de 2030.

A construção está em andamento no reator de fusão ITER no sul da França em 5 de dezembro de 2017. ITER Organização / EJF Riche

A busca por fontes de energia renováveis, como a energia solar e eólica representam uma conta crescente da energia elétrica total do mundo. Isso não é novidade para ninguém, dada as preocupações sobre as emissões de carbono das usinas de energia movidas a combustíveis fósseis e seus efeitos nocivos sobre o clima.

A energia nuclear oferece algumas vantagens sobre energias renováveis, incluindo a capacidade de produzir eletricidade quando o sol não brilha e o vento não sopra. Mas as usinas nucleares de hoje usam a fissão, que divide átomos de metais raros como o urânio. Fissão cria resíduos radioactivos e pode ser difícil de controlar – como evidenciado por acidentes com reactores como os de Three Mile Island, Chernobyl e Fukushima .

Uma outra forma de energia nuclear conhecida como fusão, que se junta a átomos de hidrogénio barata e abundante, pode produzir material de essencialmente ilimitadas de energia, sem a criação de lotes de resíduos radioactivos.

Fusão tem alimentado o sol por bilhões de anos. No entanto, apesar de décadas de esforço, os cientistas e engenheiros têm sido incapazes de gerar a fusão nuclear sustentada aqui na Terra. Na verdade, ele está há muito tempo brincou que a fusão é de 50 anos de distância, e sempre será.

Mas agora parece que a longa espera para a energia de fusão comercial pode estar chegando ao fim – e mais cedo do que em meio século.

CONDUZINDO A CARGA

Uma das maiores esperanças para a fusão nuclear controlada, a gigante do reator ITER em Cadarache, no sudeste da França , está agora no bom caminho para atingir o funcionamento de fusão nuclear em meados da década de 2040, diz o Dr. William Madia, ex-diretor de Oak Ridge Laboratório nacional que conduziu uma revisão independente do projecto ITER em 2013.

A construção do reactor ITER – uma câmara de vácuo em forma de donut conhecido como um “ Tokamak ” que se estende por mais de 60 pés – passou recentemente a meio ponto.

 A sala de reunião no ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), onde os componentes para o ITER Tokamak será pré-montados antes da integração na máquina, em Cadarache, no sul da França, em dezembro 13. Claude Paris / AP

Madia diz que as décadas necessárias para trazer o reactor ITER para pleno funcionamento refletem os enormes desafios de engenharia ainda enfrentam pesquisadores da fusão. Estes incluem a construção de paredes do reactor que podem suportar o intenso calor da reacção de fusão – cerca de 150 milhões de graus Celsius (270 milhões de graus Fahrenheit), ou 10 vezes mais quente do que o núcleo do sol.

E depois há o desafio de criar materiais supercondutores que podem gerar os poderosos campos magnéticos necessários para a realização da reação de fusão no lugar.

ITER tem apoio internacional e um orçamento de mais de US $ 14 bilhões. Mas não é o único esforço promissor na longa busca para a fusão nuclear sustentada, ou o que alguns chamaram de uma “estrela em um frasco.”

LOTES DE CONCORRÊNCIA

Vários projetos de fusão menores, incluindo reatores comerciais sendo desenvolvido pela Lockheed Martin nos EUA, General Fusão no Canadá, e Tokamak Energia no Reino Unido, o objectivo de fornecer energia gerada por fusão para as redes de electricidade anos antes ITER produz suas reações primeira fusão.

“Nossa meta é entregar o poder comercial para a rede até 2030”, diz o Tokamak Energia fundador, Dr. David Kingham.

O lendário projeto da Lockheed Martin Works divisão de engenharia, é o desenvolvimento de um reactor de fusão compacto que utiliza campos magnéticos cilíndricos para confinar a reação de fusão, em vez do reactor em forma de anel ser construído no local ITER.

A empresa prevê seus reatores de fusão substituir os reatores de fissão usados em navios de guerra e submarinos – e sendo colocados em caminhões para que eles possam ser instalados onde o poder é necessário. Um reator de fusão de 100 megawatts que se encaixa na parte de trás de um caminhão poderia gerar energia suficiente para 100.000 pessoas, de acordo com a empresa.

Outros projectos de energia de fusão incluem o reactor de fusão de 7-X Wendelstein na Alemanha, que utiliza uma alternativa à concepção de Tokamak ITER conhecido como um Stellarator . Como ITER, o reator alemão é apoiado por um consórcio internacional e serve principalmente para a pesquisa experimental.

 O reactor Wendelstein 7-X de fusão em Greifswald, Alemanha em 2015. Stefan Sauer / DPA Através AP

Exatamente o que, se houver, dessas iniciativas vai rachar a porca de fusão ainda é incerto. Mas os especialistas esperam energia de fusão um dia pode fazer plantas de combustível fóssil-demitido e reatores de fissão nucleares obsoletas , junto com a maioria de seus problemas ambientais.

E podemos ter coração que os desafios restantes são todos apenas uma questão de engenharia avançada. Diz Madia, “Sabemos que a ciência é absolutamente real, porque nós podemos ver isso acontecendo no sol todos os dias.”

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