NOVO REATOR DE FUSÃO NUCLEAR QUE PODERÁ MUDAR O MUNDO

Quando a energia nuclear foi liberada pela primeira vez, nos anos 1940, o sonho de muita gente era que ela viesse a ser a fonte de energia barata para tudo e para todos. Todos os carros, aspiradores de pó, aviões e navios do mundo usariam energia atômica. Hoje, mais de 60 anos depois disso, já temos energia nuclear, mas ela está na forma de enormes usinas que usam a reação de fissão nuclear, onde átomos pesados se dividem em átomos menores, liberando energia no processo. É um método sujo, já que produz lixo nuclear, que continuará sendo perigoso ao meio-ambiente por milhões de anos. Outra forma de energia nuclear que tem habitado o sonho de muitos físicos e engenheiros é a da fusão nuclear. Num reator de fusão, basicamente você aquece átomos de hidrogênio sob pressão até que eles se fundam, produzindo hélio. É o mesmo tipo de reação que alimenta o nosso Sol já fazem uns bons 5 bilhões de anos. Todos os projetos para criar um gerador de energia baseado em fusão nuclear são descendentes de um projeto soviético grande e desajeitado conhecido como tokamak. Basicamente, ele cria um campo magnético na forma de toroide (anel) onde é guardado o plasma (gás quente e ionizado), e onde as reações de fusão acontecem. A Skunk Works está tentando uma abordagem radicalmente diferente, em forma de tubo e com anéis magnéticos supercondutores. Com este desenho inovador, eles esperam evitar um dos problemas do tokamak, que é a pequena quantidade de plasma que ele consegue armazenar, o que obriga os engenheiros a fazer geradores imensos.

Projeto de reator nuclear tokamak soviético tradicional que está sendo construído em uma gigantesca instalação na França.

Projeto do reator nuclear compacto Skunk Works. Com isto, o Dr. Thomas McGuire, gerente da divisão de Tecnologia Revolucionária da Skunk Works, pretende construir um reator de fusão do tamanho de um caminhão, que produziria a mesma quantidade de energia que um gerador do tamanho de um edifício, o International Thermonuclear Experimental Reactor – ITER (um tokamak em desenvolvimento na França). Os planos são o de ter um protótipo em 5 anos, que mostre que a física do reator de fusão funciona, e em mais cinco anos, um modelo pronto para produção em larga escala, capaz de gerar 100 MW, o suficiente para alimentar um enorme navio cargueiro ou uma cidade com 80.000 residências. Por enquanto o trabalho deles é o de projetar, construir e testar geração após geração destes geradores, mas como são pequenos, o processo todo é bastante curto, uma geração pode ser completada em um ano. FONTE:http://sploid.gizmodo.com/lockheed-martins-new-fusion-reactor-might-change-humani-1646578094

MIT CRIA REATOR INSPIRADO NO HOME DE FERRO

A energia de fusão poderá ser uma realidade em menos de uma década, graças ao Homem de Ferro. Um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusets (MIT) projetou um pequeno reator que poderá criar quantidades ilimitadas de energia, com um design completamente viável, idêntico ao utilizado por Tony Stark nos filmes de sucesso do herói dos quadrinhos Homem de Ferro. A técnica de fusão proporcionaria uma fonte inesgotável de energia e poderá trazer uma solução para a crise energética mundial. O que tornaria isso possível seria exatamente o design do reator, já que - ao contrário de outros sistemas similares - utiliza novos supercondutores, comercialmente disponíveis e feitos de metais de terras raras, como o óxido de cobre e bário (REBCO). Os fortes campos magnéticos gerados por essas bobinas são capazes de conter melhor o plasma superaquecido, permitindo que o reator seja menor, mais barato e mais rápido de construir. Apesar de esse novo reator ter sido projetado para a pesquisa básica sobre a fusão, seu potencial de produção energética pode se multiplicar de acordo com o aumento de seu campo magnético: duplicando o campo magnético, a energia de fusão produzida aumentaria em 16 vezes. Atualmente, de acordo com o projeto, o reator é capaz de produzir, aproximadamente, 3 vezes mais eletricidade que o necessário para continuar funcionando, mas com algumas melhorias, poderá aumentar essa proporção em 5 ou 6 vezes. Até o momento, nenhum reator de fusão havia sequer produzido a quantidade de energia que consome. Para os pesquisadores do MIT, “a energia de fusão será a fonte mais importante de energia elétrica da Terra no século XXII, porém nós precisamos dela muito antes, para evitar um aquecimento global catastrófico”. E esse novo design é, claramente, um passo nessa direção. FONTE: megaarquivo.com/2015/08/29/11-734-mit-cria-reator-inspirado-no-homem-de-ferro

CONHEÇA O REATOR DE FUSÃO NUCLEAR DE PEQUENO PORTE

Um plasma de hidrogênio armazenado em um tokamak de pequeno porte.

Energia das estrelas

Se já não bastassem os problemas técnicos e de orçamento do ITER, o gigantesco reator experimental de fusão nuclear que está sendo construído na França, agora novos cálculos indicam que ele não precisaria ser tão grande. Engenheiros da Tokamak Energy, que fabrica reatores de fusão experimental em pequena escala, apresentaram novos cálculos que indicam que um reator de fusão nuclear pode ser muito menor do que se pensava anteriormente. O ITER terá um tokamak - a câmara onde ocorre a fusão nuclear - de 23.000 toneladas, 60 metros de altura e um raio de 6,21 metros. Mas ele será um reator de pesquisa, e os cientistas calculam que um reator de fusão comercial precisaria ter um raio de plasma de pelo menos 9 metros. O ITER está sendo construído para apresentar um ganho de potência de fusão - simbolizado como Q - igual a 10, o que significa que ele deverá gerar 10 vezes a energia que consumirá - a expectativa é que ele consuma 50 MW para gerar 500 MW.

Miniestrelas artificiais

Alan Costley e seus colegas demonstraram que reatores muito menores - e, por decorrência, muito mais baratos (o custo do ITER é estimado em US$16 bilhões) - podem apresentar a mesma eficiência - o mesmo Q - que o gigantesco reator internacional. A demonstração se concentra em um parâmetro chave na determinação do desempenho do plasma, chamado "beta do plasma", que é a relação entre a pressão do plasma e a pressão magnética. Como a temperatura do combustível aumenta com a pressão, os engenheiros tentam obter a maior pressão possível no plasma, mas isso exige um aumento na pressão do magnetismo necessário para contê-lo que aumenta mais rapidamente. Reatores de fusão nuclear de pequeno porte Existem outros projetos de fusão nuclear que não envolvem tokamaks. [Imagem: Eduard Dewald/LLNL] Mas, usando dados de experimentos reais, a equipe derivou expressões sobre o beta do plasma para tamanhos crescentes de reatores que mostram que a potência necessária para um desempenho eficiente pode ser alcançada em níveis de três a quatro vezes menores do que se calculava anteriormente. Além disso, eles demonstraram que o ganho Q tem uma dependência do tamanho do reator diferente do que se calculava. Combinados, os dois resultados implicam a possibilidade de construir reatores de fusão nuclear muito menores. A equipe propõe um reator de apenas 1,5 metro de diâmetro, que seria capaz de gerar 180 MW com um Q de 5 - um projeto 20 vezes menor do que o ITER. O problema agora é encontrar financiamento para testar os novos cálculos, devido aos elevados valores envolvidos mesmo em projetos pequenos e ao fato de que os potenciais candidatos já estão com seu orçamento comprometido com o ITER. Bibliografia: On the power and size of tokamak fusion pilot plants and reactors. A. E. Costley, J. Hugill, P. F. Buxton. Nuclear Fusion. Vol.: 55 033001. DOI: 10.1088/0029-5515/55/3/033001. http://iopscience.iop.org/0029-5515/55/3/033001 FONTE: inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=reatores-fusao-nuclear-pequeno-porte&id=010115150317