Continuando com a série "energia", vamos falar da "energia limpa" (no final da série espero fazer uma publicação justificando as aspas) do futuro...
FUSÃO NUCLEAR
Como eu falei na parte sobre energia nuclear, núcleos são como gotas d'água: gotas pequenas se juntam em gotas maiores, gotas muito grandes acabam se dividindo... No caso da energia nuclear "comum", núcleos de urânio, enormes, quebram-se em pedaços menores, liberando muita energia - esse processo acontece "a frio", espontaneamente até.
Mas e a coisa de juntar gotinhas pequenas pra formar gotas maiores? Essa seria a fusão nuclear.
Na prática, quando dois núcleos de hidrogênio e/ou hélio se juntam, eles formam outros núcleos de hélio ou hidrogênio (do tipo mais pesado, com mais nêutrons), liberando energia (umas 20 vezes menos energia que em uma fissão de urânio, mas ainda assim uma energia BEM grande comparada com a queima de compostos químicos - algo como 10.000 vezes maior). As grandes vantagens disso são que o combustível é hidrogênio ou hélio, dois dos elementos mais comuns no universo, e que o produto final é, também, hidrogênio ou hélio. O melhor: não há consumo de oxigênio, liberação de carbono gasoso ou qualquer outro efeito colateral.
Mas há, também, uma pegadinha... como os núcleos envolvidos têm carga positiva (como qualquer núcleo), pra aproximá-los o bastante pra eles interagirem é necessária MUITA energia (vamos lembrar que na fissão isso não acontece porque quem dispara a coisa, o nêutron, não tem carga!)... Isso se resolve usando um acelerador de partículas, só que a energia que se consegue liberar assim é pouca, e o consumo é muito alto. A outra solução é ainda mais maluca: vamos esquentar o gás todo até que as partículas do gás tenham tanta energia cinética (lembram que em um gás "calor" é uma medida da energia cinética dos átomos?) que os núcleos consigam colidir? Bom... isso significa esquentar a coisa a mais de um milhão de graus - e é exatamente o que se faz! Aliás, esse é o processo que acontece no interior das estrelas, o jeito como elas produzem luz e calor!
Aí surge um segundo problema: nenhum material conhecido resiste a uma temperatura tão alta! A solução? Aplicar um campo magnético muito forte, de modo que o gás não encoste em nada. Maluco, mas funciona. E, de verdade, a fusão acontece, e libera um bocado de energia. Só que até hoje, por uma questão de tecnologia, todos os sistemas que foram montados (experimentais, bem pequenos) gastam mais energia pra esquentar o gás e manter o campo magnético do que a energia que é liberada na fusão... O que os cientistas acreditam é que isso mude quando o sistema for grande o bastante, e pra isso estão construindo um reator de fusão grande, com tamanho que imaginam ser o bastante pra produzir mais energia do que gasta. O nome do trambolho é ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), e ele está sendo construído em Cadarache, na França. A construção está atrasada, mas isso é normal em projetos pioneiros, afinal a tecnologia necessária vai sendo desenvolvida junto com a construção, e nem sempre tudo funciona...
Se tudo der certo, em 50 anos podemos ter vários reatores de fusão funcionando ao redor do mundo, gerando energia sem produzir impacto ambiental significativo (até onde se sabe hoje... mas muita coisa só se descobre com o tempo de uso, né?)... Ah, e sem grandes riscos pro meio ambiente ou pra população, já que um acidente inimaginável derreteria tudo, mas só liberaria hidrogênio e hélio, que são bastante inofensivos... e muito calor.
Ficou curioso? Essa aqui é a página do ITER, com alguma coisa sobre ele, cronograma e coisa e tal...
Ah... e nunca é demais lembrar: o fato de não se conhecer possíveis danos ambientais decorrentes da operação de usinas de fusão não quer dizer que eles não possam existir... afinal, como a gente vai ver quando falar de usinas eólicas e solares, muita coisa "inimaginável" acaba acontecendo quando se faz coisas em grande escala!
Abraços!
FUSÃO NUCLEAR
Como eu falei na parte sobre energia nuclear, núcleos são como gotas d'água: gotas pequenas se juntam em gotas maiores, gotas muito grandes acabam se dividindo... No caso da energia nuclear "comum", núcleos de urânio, enormes, quebram-se em pedaços menores, liberando muita energia - esse processo acontece "a frio", espontaneamente até.
Mas e a coisa de juntar gotinhas pequenas pra formar gotas maiores? Essa seria a fusão nuclear.
Na prática, quando dois núcleos de hidrogênio e/ou hélio se juntam, eles formam outros núcleos de hélio ou hidrogênio (do tipo mais pesado, com mais nêutrons), liberando energia (umas 20 vezes menos energia que em uma fissão de urânio, mas ainda assim uma energia BEM grande comparada com a queima de compostos químicos - algo como 10.000 vezes maior). As grandes vantagens disso são que o combustível é hidrogênio ou hélio, dois dos elementos mais comuns no universo, e que o produto final é, também, hidrogênio ou hélio. O melhor: não há consumo de oxigênio, liberação de carbono gasoso ou qualquer outro efeito colateral.
Mas há, também, uma pegadinha... como os núcleos envolvidos têm carga positiva (como qualquer núcleo), pra aproximá-los o bastante pra eles interagirem é necessária MUITA energia (vamos lembrar que na fissão isso não acontece porque quem dispara a coisa, o nêutron, não tem carga!)... Isso se resolve usando um acelerador de partículas, só que a energia que se consegue liberar assim é pouca, e o consumo é muito alto. A outra solução é ainda mais maluca: vamos esquentar o gás todo até que as partículas do gás tenham tanta energia cinética (lembram que em um gás "calor" é uma medida da energia cinética dos átomos?) que os núcleos consigam colidir? Bom... isso significa esquentar a coisa a mais de um milhão de graus - e é exatamente o que se faz! Aliás, esse é o processo que acontece no interior das estrelas, o jeito como elas produzem luz e calor!
Aí surge um segundo problema: nenhum material conhecido resiste a uma temperatura tão alta! A solução? Aplicar um campo magnético muito forte, de modo que o gás não encoste em nada. Maluco, mas funciona. E, de verdade, a fusão acontece, e libera um bocado de energia. Só que até hoje, por uma questão de tecnologia, todos os sistemas que foram montados (experimentais, bem pequenos) gastam mais energia pra esquentar o gás e manter o campo magnético do que a energia que é liberada na fusão... O que os cientistas acreditam é que isso mude quando o sistema for grande o bastante, e pra isso estão construindo um reator de fusão grande, com tamanho que imaginam ser o bastante pra produzir mais energia do que gasta. O nome do trambolho é ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), e ele está sendo construído em Cadarache, na França. A construção está atrasada, mas isso é normal em projetos pioneiros, afinal a tecnologia necessária vai sendo desenvolvida junto com a construção, e nem sempre tudo funciona...
Se tudo der certo, em 50 anos podemos ter vários reatores de fusão funcionando ao redor do mundo, gerando energia sem produzir impacto ambiental significativo (até onde se sabe hoje... mas muita coisa só se descobre com o tempo de uso, né?)... Ah, e sem grandes riscos pro meio ambiente ou pra população, já que um acidente inimaginável derreteria tudo, mas só liberaria hidrogênio e hélio, que são bastante inofensivos... e muito calor.
Ficou curioso? Essa aqui é a página do ITER, com alguma coisa sobre ele, cronograma e coisa e tal...
Ah... e nunca é demais lembrar: o fato de não se conhecer possíveis danos ambientais decorrentes da operação de usinas de fusão não quer dizer que eles não possam existir... afinal, como a gente vai ver quando falar de usinas eólicas e solares, muita coisa "inimaginável" acaba acontecendo quando se faz coisas em grande escala!
Abraços!
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