Portugal participa na maior experiência de fusão nuclear

Portugal tem a quarta participação mais importante nas campanhas experimentais do maior reactor experimental de fusão nuclear actualmente em operação na Terra, o tokamak JET.

A seguir à Alemanha (21 por cento), Reino Unido (16.9 por cento) e França (12 por cento), a participação lusa é de 7.5 por cento do total de investigadores e é assegurada pelo Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN), unidade do Instituto Superior Técnico (IST), Lisboa.

São dezoito os investigadores do IPFN seleccionados a nível europeu para tomarem parte nesta experiência, no período entre Junho de 2011 e Março de 2012.

Em entrevista ao Ciência Hoje, Bruno Soares Gonçalves,responsável pela participação portuguesa no JET, explica que “na equipa existem vários especialistas em diagnósticos (espectroscopia, feixes de iões pesados, raios-X, reflectometria de microondas), análise de dados e interpretação dos resultados experimentais, teoria e modelização e controlo e aquisição de dados”. Existem ainda “dois operadores qualificados (Session Leaders) que se encontram entre o número limitado de investigadores que podem operar o dispositivo experimental (menos de 20) e durante este período mais três investigadores irão ser treinados para se tornarem Session Leaders”.

De acordo com o cientista do IPFN, esta participação “representa o reconhecimento do trabalho desenvolvido e qualidade dos investigadores que participam no programa Europeu de Fusão. É uma importante demonstração do sucesso da Associação EURATOM-IST, liderada pelo IPFN, um projecto que completou o ano passado 20 anos de actividade que contribuiu para uma participação activa de Portugal no desenvolvimento de ciências e tecnologias de ponta com aplicação à fusão nuclear”.

André Neto, Ivo Carvalho e Diogo Alves foram os três investigadores do IPFN seleccionados para serem operadores qualificados deste grande dispositivo experimental. Tratam-se de investigadores “formados em Engenharia Física Tecnológica no IST, que desenvolvem trabalho na área de controlo e aquisição de dados e física experimental”, refere Bruno Soares Gonçalves. E “foram seleccionados após participarem num curso de formação para Session Leaders organizado no JET, no qual se destacaram com uma nota bastante elevada na avaliação do fim do curso”, acrescenta.

Ciência Hoje

EUA, URSS, Reino Unido desistiram há muito tempo da fusão nuclear. O reator de fusão consome muito mais energia do que produz. Agora, União Européia e China iniciam um novo ciclo de tentativas. Bom para a propaganda estatal, péssimo para o contribuinte.

O único sol artificial que funciona é a Bomba H. Transforma hidrogênio em hélio às custas da formidável energia térmica liberada pela fissão de plutônio ou urânio.

A fusão nuclear é parecida com a piada do químico que inventou um solvente universal, mas não encontrou um recipiente onde pudesse guardá-lo. O vaso de contenção magnética do reator consome uma quantidade absurda de energia, de modo que o plasma, produto da fusão do hidrogênio, jamais toque e derreta as paredes dessa geringonça.

Mais sobre essa baboseira:
https://www.bbc.com/portuguese/internacional-55231500

Quando uma coisa funciona, qualquer teoria serve.
A fusão nuclear não funciona. Logo, a teoria quântica e relativista estão erradas.

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Quando uma coisa funciona, qualquer teoria serve.
A fusão nuclear não funciona. Logo, a teoria quântica e relativista estão erradas.

Para entender melhor essa petulante afirmação, siga a trilha abaixo:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1545-laser-uma-pagina-vergonhosa-na-historia-da-fisica-quantica

Reator de fusão nuclear bate novo recorde de energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/02/2022

Reator de fusão nuclear bate novo recorde de energia


[Imagem: UKAEA]
Foto do interior do reator JET, com a sobreposição de um plasma.



Dando a partida

O protótipo de reator de fusão nuclear JET (Joint European Torus), no Reino Unido, bateu seu próprio recorde de produção de energia.

As reações de fusão liberaram um total de 59 megajoules de energia na forma de nêutrons durante uma descarga de plasma de cinco segundos.

Expresso em unidades de potência (energia por tempo), o JET alcançou uma potência de pouco mais de 11 megawatts em média nesses cinco segundos.

O recorde de energia anterior, estabelecido em 1997 no mesmo laboratório, era de pouco menos de 22 megajoules de energia total e 4,4 megawatts de potência média em cinco segundos.

Apesar de o recorde estabelecer um marco importante no campo da fusão nuclear, ainda estamos longe da produção líquida de energia: Os 11 MW produzidos exigiram 40 MW de potência de entrada. (*1)

Fusão nuclear: Experimento coloca plasma em combustão
Modelo para o ITER

O reator JET foi construído na década de 1980, tendo alcançado a primeira liberação controlada do mundo da fusão de deutério-trítio, em 1991.

Nos últimos 10 anos, porém, ele passou a ser preparado para servir como uma espécie de laboratório do muito maior ITER, o reator de fusão nuclear internacional que está sendo construído na França.

Entre as várias modificações está a mudança do combustível: Em vez de fazer a fusão de deutério e trício, o JET passou a fundir deutério e hidrogênio.

Outra alteração importante foi a substituição do revestimento de carbono do vaso de plasma, usado originalmente, por uma mistura de berílio e tungstênio, a mesma que será usada no ITER. O metal tungstênio é mais resistente que o carbono, que, além disso, armazena muito hidrogênio. No entanto, a parede agora metálica impõe novas exigências à qualidade do controle do plasma.

Os experimentos feitos agora demonstram o sucesso dessa atualização: Em temperaturas dez vezes mais altas do que as do centro do sol, foram alcançados níveis recordes de energia de fusão.

Mas o reator JET é pequeno demais para permitir a produção líquida de energia - liberar mais energia do que a energia que o reator consome. Para isso, teremos mesmo que esperar o ITER, cujos primeiros testes estão previstos para 2035.

Se parece que vai demorar demais, é bom saber que outra equipe promete fusão nuclear em 2024.

Comentários Diversos

(*1) Deveriam indicar o recorde de eficiência do reator, não apenas a potência convertida.
Notar que o trabalho gasto e o trabalho de retorno ainda não chegou nem ao equilíbrio, quanto mais ao desejado excedente.

Energia Eólica

Criticos dessa forma de geração de energia dizem que a quantidade de energia consumida para a construção de uma usina eólica demora décadas para ser devolvida. São inclusos grosseiramente os custos de mineração do carvão e aço, cobre, alumínio, semicondutores, processos siderúrgicos e de engenharia civil, etc.

Biocombustíveis

O programa do alcool combustível no Brasil, criado durante o primeiro choque do petróleo.

Para trazer os holofotes da imprensa para si, o industrial João Gurgel, fabricante de veículos especiais, dizia que se gastava muito mais energia para produzir alcool de cana do que aquilo que se obtia de retorno equivalente em petróleo.

Nessa época, o Brasil não era auto suficiente na produção do petróleo. Se Gurgel estivesse certo, a produção do alcool através de consumo de petróleo e carvão somente agravaria o problema da crise energética.

As usinas de alcool, elo importante na cadeia produtiva, têm um excelente rendimento energético. Além do alcool e açúcar produzidos, geram energia elétrica que é vendida às concessionárias. No entanto, quando o preço do petróleo cai demais, é preciso subsidiar o preço do alcool produzido para não destruir o ecossistema e infra-estrutura do setor.

O grande problema dos combustíveis vegetais, isto é: biodiesel, alcool de cana-de-açucar ou milho, é a ocupação de grandes áreas agricultáveis, anteriormente empregadas para a produção de alimentos. O mundo têm fome e essa alternativa energética não terá muito futuro.

Camarão Nuclear



Camarão produz plasma e inspira físicos nucleares...

A tecnologia de fusão nuclear tem um grande problema:

Ignição da fusão nuclear alcançada. O que esperar agora?
Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/12/2022


192 feixes de laser forneceram mais de 2 milhões de joules de energia ultravioleta a uma pequena pastilha de combustível para dar a ignição na fusão nuclear, que durou alguns nanossegundos.
[Imagem: LLNL/NIF]


Limiar da fusão nuclear

Depois de vários "vazamentos" e grande impacto na mídia em geral, o Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos EUA, confirmou oficialmente ter alcançado a ignição da fusão nuclear - ainda que por pouco mais do que um bilionésimo de segundo.

Foi o primeiro experimento de fusão controlada de um tipo conhecido como fusão por confinamento a produzir mais energia a partir da fusão nuclear do que a energia do laser usada para alimentá-la.

Durante o experimento, cujo resultado levou meses para ser analisado para que a equipe tivesse segurança para anunciá-lo, o experimento ultrapassou o limite da fusão nuclear ao fornecer 2,05 megajoules (MJ) de energia ao combustível, que então gerou 3,15 MJ de saída.

É um feito científico notável, perseguido há cerca de 50 anos, a um custo de bilhões de dólares, demonstrando que esta abordagem também funciona.

A fusão nuclear é a energia que alimenta as estrelas, sendo mais limpa - ou menos suja - do que a fissão nuclear usada nos reatores nucleares atuais e não emitindo os gases de efeito estufa que estão influenciando o clima.

Em 2021, a equipe já havia anunciado a ignição da fusão nuclear, mas ainda sem ganho líquido de energia.

Matéria Completa:
https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ignicao-fusao-nuclear-alcancada-e-agora&id=010115221214&ebol=sim#.Y52s0nbMK1t

O que dizem os especialistas

Dr. Aneeqa Khan, Manchester-ISIS Neutron e Muon Source Research Fellow em Fusão Nuclear na Universidade de Manchester, disse:

“A fusão nuclear é o processo que alimenta o Sol, onde dois átomos se fundem, liberando enormes quantidades de energia. Recriar as condições no centro do Sol na Terra é um enorme desafio. Precisamos aquecer os isótopos do gás hidrogênio (deutério e trítio) para que se tornem o quarto estado da matéria, chamado plasma. Para que os átomos se fundam na Terra, precisamos de temperaturas dez vezes mais altas que o Sol – cerca de 100 milhões de Celsius, e precisamos de uma densidade de átomos alta o suficiente e por um tempo longo o suficiente. A reação entre o deutério e o trítio resulta na produção de hélio e nêutrons de alta energia (14 MeV). As reações de fusão experimentais anteriores exigiam a entrada de mais energia no plasma para fundir os átomos do que a saída da própria reação. Esses resultados, se verdadeiros,

“A fusão é considerada uma fonte de energia verde, pois não libera dióxido de carbono na atmosfera. Se conseguirmos fazê-lo funcionar, ele terá o potencial de fornecer uma carga básica estável de eletricidade à rede, bem como potencial para aplicações secundárias, como produção de hidrogênio ou aquecimento. Ainda não está pronto e, portanto, não pode nos ajudar com a crise climática agora; no entanto, se o progresso continuar, ele tem potencial para fazer parte de um mix de energia verde na segunda metade do século e deve fazer parte de nosso longo estratégia de longo prazo, enquanto usamos outras tecnologias existentes, como fissão e renováveis ​​no curto prazo.

“Este é um ótimo resultado científico, mas ainda estamos longe da fusão comercial. Conforme mencionado acima, precisamos de um ganho de energia líquida de engenharia de todo o dispositivo que leve em consideração todas as ineficiências da planta. Construir uma usina de fusão também apresenta muitos desafios de engenharia e materiais. No entanto, o investimento em fusão está crescendo e estamos fazendo progressos reais. Precisamos treinar um grande número de pessoas com habilidades para trabalhar no campo e espero que a tecnologia seja usada na segunda metade do século.

“A fusão já é tarde demais para lidar com a crise climática, já estamos enfrentando a devastação das mudanças climáticas em escala global, olhando para as inundações no Paquistão, as secas na China e na Europa apenas neste verão. No curto prazo, precisamos usar tecnologias de baixo carbono existentes, como fissão e energias renováveis, enquanto investimos na fusão a longo prazo, para fazer parte de um mix diversificado de energia de baixo carbono. Precisamos jogar tudo o que temos na crise climática. Em todas essas tecnologias precisamos estar investindo na capacitação de pessoas de todo o mundo para que possam desenvolver as soluções necessárias para enfrentar as mudanças climáticas. É importante ter estratégias de curto e longo prazo.”


Tony Roulstone, professor de energia nuclear na Universidade de Cambridge, disse:

“É relatado que o National Ignition Facility (NIF) superou uma de suas próprias metas para exceder o ganho de energia científico. Eles colocaram 1,8 MJ e obtiveram 2,5 MJ - provando que a energia pode ser liberada e obtida com sucesso por uma reação de fusão Deutério-Trítio. Isso é positivo – o fracasso em obter ganho de energia científico em 2012 encerrou a série de experimentos para os quais o NIF foi construído. Agora eles trabalharam no design e na composição do alvo e na forma do pulso de energia para obter resultados muito melhores.

“Apesar de uma notícia positiva, esse resultado ainda está muito longe do ganho real de energia necessário para a produção de eletricidade. Isso porque eles tiveram que usar 500 MJ de energia nos lasers para entregar 1,8 MJ ao alvo – então, mesmo que tenham 2,5 MJ, ainda é muito menos do que a energia necessária para os lasers em primeiro lugar. Em outras palavras, a saída de energia (principalmente energia térmica) ainda era apenas 0,5% da entrada. Um objetivo de engenharia para a fusão seria recuperar grande parte da energia usada no processo e obter um ganho de energia do dobro da energia que entrou nos lasers – precisa ser o dobro porque o calor deve ser convertido em eletricidade e você perde energia que caminho.

“Portanto, podemos dizer que este resultado do NIF é um sucesso da ciência – mas ainda está longe de fornecer energia útil, abundante e limpa.”

Excerto traduzido automaticamente.

Matéria completa, em inglês:
https://www.sciencemediacentre.org/expert-reaction-to-fusion-announcement-from-the-lawrence-livermore-national-laboratory/