O que é a fusão nuclear, que promete ser a energia limpa que o mundo procura:luva de pedreiro luva bet

A fusão é o mesmo processo que acontece no Sol, e exige calor e pressão extremos, sendo muito mais difícilluva de pedreiro luva betcontrolar do que a fissão.

Mas o processo não gera o lixo radioativo produzido pelos reatoresluva de pedreiro luva betfissão, que é um dos principais problemas atravancando o usoluva de pedreiro luva betenergiar nuclear atualmente. A fissão também é um método muito caro e gera preocupações quanto à segurança e à proliferaçãoluva de pedreiro luva betarmas.

O que é exatamente a fusão nuclear

A fusão é o processo que ocorre no Sol continuamente, responsável pelo seu calor eluva de pedreiro luva betluz.

A cada segundo, bilhõesluva de pedreiro luva bettoneladasluva de pedreiro luva betátomosluva de pedreiro luva bethidrogênio colidem uns com os outrosluva de pedreiro luva betcondiçõesluva de pedreiro luva bettemperatura e pressão extrema dentroluva de pedreiro luva betnossa estrela. Isso os força a quebrar suas ligações químicas e se fundirem, formando um elemento mais pesado, o hélio.

A fusão solar gera quantidades enormesluva de pedreiro luva betcalor e luz.

Por décadas pesquisadores vêm tentanto replicar esse processo na Terra, produzir "um sol na caixa", como dizem alguns físicos. A ideia é pegar certo tipoluva de pedreiro luva betgásluva de pedreiro luva bethidrogênio, aquecê-lo a maisluva de pedreiro luva bet100 milhõesluva de pedreiro luva betgraus Celsius até formar uma nuvemluva de pedreiro luva betplasma, e controlá-lo com um poderoso campo magnético até que os átomos se fundam e liberem energia.

Potencialmente, a energia da fusão nuclear é muito limpa: não gera CO² como subproduto, não gera lixo tóxico (já que o resultado da reação é o hélio, que não é radioativo), não gera riscosluva de pedreiro luva betexplosão.

Mas até agora a tecnologia para obter energia através do processo ainda não existe.

Para tentar desenvolvê-la, diversos países concentraram seus esforçosluva de pedreiro luva betprojetoluva de pedreiro luva betcooperação internacional chamado Iter.

Grande avanço ou elefante branco?

Trinta e cinco países participam do projeto Iter, que no momento está construindo um reatorluva de pedreiro luva betteste gigante no sul da França.

O plano é ter o primeiro plasma produzidoluva de pedreiro luva bet2025. No entanto, da produção do plasma até a obtençãoluva de pedreiro luva betenergia ainda há um longo caminho.

O projeto também foi prejudicado por longos atrasos e estouros no orçamento que fazem com que seja improvável que haja uma usina nuclearluva de pedreiro luva betfusão até 2050.

"O que estamos fazendo é desafiar as fronteiras do que é conhecido no mundo da tecnologia", diz o físico Ian Chapman, presidente da Agência Britânicaluva de pedreiro luva betEnergia Atômica. "E é claro que você encontra obstáculos e precisa superá-los, o que fazemos o tempo todo."

"O Iter vai ser bem sucedido, eu tenho certeza total disso", diz ele.

Até o Iter estar funcionandoluva de pedreiro luva bet2025, o chamado JET (Joint European Torus), no Reino Unido, continuará sendo o maior experimento com fusão nuclear existente.

O JET tem financiamento da União Europeia até 2020, mas o que vai acontecer depois disso não está claro. A participação do Reino Unido no Iter após a provável saída do país da União Europeia também ainda não foi acertada.

Mas o governo do país recentemente anunciou um investimentoluva de pedreiro luva bet220 milhõesluva de pedreiro luva betlibras para o desenvolvimentoluva de pedreiro luva betuma usinaluva de pedreiro luva betfusão até 2040. Durante os próximos quatro anos, pesquisadores vão desenvolver projeto para uma usinaluva de pedreiro luva betfusão chamada Tokamak Esférico para Produçãoluva de pedreiro luva betEnergia, ou Step, na siglaluva de pedreiro luva betinglês (Tokamak é um tipoluva de pedreiro luva betreator experimentalluva de pedreiro luva betfusão).

Como funciona um reatorluva de pedreiro luva betfusão?

O método mais conhecidoluva de pedreiro luva betfusão envolve o reator do tipo Tokamak, que tem uma câmaraluva de pedreiro luva betvácuoluva de pedreiro luva betformatoluva de pedreiro luva betdonut. Nela, o hidrogênio é aquecido a 100 milhõesluva de pedreiro luva betgraus Celsius, e então se torna um plasma. Um campo magnético fortíssimo é usado para confinar o plasma para que ele não derreta o reator e encaminhá-lo para que a fusão ocorra.

No Reino Unido, pesquisadores desenvolveram um tipo diferenteluva de pedreiro luva betTokamak, que parece mais uma maçã do que um donut. Chamadoluva de pedreiro luva betTokamak esférico, ele tem a vantagemluva de pedreiro luva betser mais compacto, potencialmente permitindo que usinas futuras sejam localizadas e áreas urbanizadas.

"Se você olha para algumas unidades, com as grandes máquinas que precisamos instalar, pode ver que a tarefaluva de pedreiro luva betencontrar um local para colocá-los por si só já é difícil", diz Nanna Heiberg, da Agêncialuva de pedreiro luva betEnergia Atômica do Reino Unido.

"O ideal é colocá-las pertoluva de pedreiro luva betonde a energia é usada. E se você conseguir criar reatoresluva de pedreiro luva betespaços menores, você pode colocá-los mais próximos a usuários e criar mais deles pelo país."

Da onde vem a empolgação com a fusão?

Enquanto governos internacionais tentam fazer o Iter ir para a frente, alguns países também têm suas iniciativas nacionais. A China, a Índia, a Rússia e o Estados Unidos estão trabalhando no desenvolvimentoluva de pedreiro luva betreatores comerciais.

O Bancoluva de pedreiro luva betInvestimento da Europa também está colocando centenasluva de pedreiro luva betmilhõesluva de pedreiro luva beteurosluva de pedreiro luva betum programaluva de pedreiro luva betproduçãoluva de pedreiro luva betenergialuva de pedreiro luva betfusão nuclear italiano que prevê operações a partirluva de pedreiro luva bet2050.

A marinha americana já registrou a patenteluva de pedreiro luva betum "dispositivoluva de pedreiro luva betfusãoluva de pedreiro luva betplasma por compressão", que usaria campos magnéticos para criar uma rotação acelerada e produzir energia para o funcionamentoluva de pedreiro luva betnavios e submarinos. A ideia é criar reatores pequenos o suficiente para que sejam portáteis. Há muitas dúvidas sobre a possibilidadeluva de pedreiro luva betque isso seja possível na prática.

Fusão no setor privado

Talvez a maior expectativa venha do setor privado. São empresas menores, mais ágeis, e se desenvolvem cometendo erros e aprendendo com eles rapidamente.

Hoje, há dúzias delas no mundo todo, levantando fundos e avançando com abordagens diferentes das tradicionais.

A First Light, por exemplo, surgiu na Universidadeluva de pedreiro luva betOxford, no Reino Unido, e envolve lançar um projétilluva de pedreiro luva betum alvo que contém átomosluva de pedreiro luva bethidrogênio. A ondeluva de pedreiro luva betchoque do impacto pressiona o combustível e produz o plasma.

A Commonwealth Fusion Systems (CFS) foi criada por ex-funcionários do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e conseguiu levantar maisluva de pedreiro luva betUS$ 100 milhões. Seu objetivo é desenvolver um reator Tokamak com imãs supercondutores que permitiriam produzir um reator menor e mais barato.

A TAE Technologies, da Califórnia, conseguiu investimentoluva de pedreiro luva betempresas como o Google e quer usar um tipo diferenteluva de pedreiro luva betcombustível: uma misturaluva de pedreiro luva bethidrogênio e boro, ambos elementos abundantes e não-radioativos. O protótipo deles é um reator cilíndrico que forma dois anéisluva de pedreiro luva betplasma que são unidos e mantidos juntos com raiosluva de pedreiro luva betpartículas não reagentes para que fiquem mais quentes e durem mais.

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Uma das empresas mais competitivas é a empresa canadense General Fusion. Sua abordagem atraiu bastante atenção ao ser apoiada por bilionários como o criador da Amazon, Jeff Bezos.

A General Fusion nomeou o seu sistemaluva de pedreiro luva bet"magnetised target fusion", algo como "fusão magnetizada direcionada",luva de pedreiro luva betinglês.

O método funciona inserindo plasma quente injetadoluva de pedreiro luva betuma bolaluva de pedreiro luva betmetal líquido dentroluva de pedreiro luva betuma esferaluva de pedreiro luva betaço. A mistura então é comprimida por gigantescas pistolasluva de pedreiro luva betpressão, mais ou menos como um motor a fissão.

"As pistolas disparam simultaneamente e colapsam a cavidade com o combustível dentro", diz Michael Delage, diretorluva de pedreiro luva bettecnologia da empresa.

"No pico da compressão, quando a reação acontece, ela está cercada por todos os lados por metal líquido, então a energia vai para o metal, que depois é usado para ferver água e produzir vapor, que porluva de pedreiro luva betvez é usado para produzir energia elétrica.

A General Fusion diz que espera que seu protótipo esteja funcionandoluva de pedreiro luva betcinco anos.

Porque ainda não conseguimos produzir energia por fusão?

Apesar das altas expectativas, ninguém até hoje conseguiu obter mais energialuva de pedreiro luva betum experimentoluva de pedreiro luva betfusão do que gastou viabilizando-o.

Os cientistas têm confiançaluva de pedreiro luva betque a ideia vai funcionar, mas acreditam que é uma questãoluva de pedreiro luva betescala. Para fazer dar certo, você precisa que o experimento seja grande.

"A fusão precisaluva de pedreiro luva betrecursos para realmente funcionar", diz Ian Chapman, da agência britânicaluva de pedreiro luva betenergia atômica. "O experimento pode ser feito por um país ou pela iniciativa privada, o que você precisa é da escala e dos recursos."

"Quando o Iter funcionar, e eu digo 'quando' e não 'se', vai ser um grande avanço para a fusão e você um investimento massivo no campo", afirma Chapman.

A energia renovável vai tornar a fusão irrelevante?

Em 2018, o IPCC (Painel Intergovernamentalluva de pedreiro luva betMudanças Climáticas) relatou que as emissõesluva de pedreiro luva betCO² precisam ser reduzidasluva de pedreiro luva bet45% até 2030 para manter o aumento da temperatura global abaixoluva de pedreiro luva bet1,5° C.

Para atingir esse objetivo é preciso que se faça uma rápida "descarbonização" do setorluva de pedreiro luva betproduçãoluva de pedreiro luva betenergia, ou seja, que a produçãoluva de pedreiro luva betenergia não produza mais tanto CO² como subproduto. O Reino Unido se compremeteu a, até 2050, atingir "zero emissões líquidas"luva de pedreiro luva betcarbono (quando a produçãoluva de pedreiro luva betcarbono é balanceada com a retiradaluva de pedreiro luva betcarbono do ambiente), o que vai exigir o usoluva de pedreiro luva betenergia solar e eólicaluva de pedreiro luva betgrande escala.

Algumas pessoas argumentam que isso deveria ser a prioridade do país,luva de pedreiro luva betvezluva de pedreiro luva betgastar grandes quantiasluva de pedreiro luva betdinheiroluva de pedreiro luva betreatores experimentaisluva de pedreiro luva betfusão.

"O custoluva de pedreiro luva betenergias renováveis caiu, enquanto o custo do projetoluva de pedreiro luva betfusão internacional, o Iter, subiu", diz o físico britânico Chris Llewellyn Smit, que já foi presidente do conselho do Iter. "Agora parece bem improvavél que consigam completar o projeto sem novas ideias."

"Eu não acho que isso seja motivo para desistir da fusão, há maneirasluva de pedreiro luva bettorná-la mais barata, mas não é algo que estará disponível para nós imediatamente quando precisarmos."

Outras pessoas na indústria, no entanto, têm uma visão diferente.

"Se você é um país como a Malásia, que tem um sistema energético altamente dependenteluva de pedreiro luva betcarbono, e você está tentando mudarluva de pedreiro luva betmatriz energética baseadaluva de pedreiro luva betqueimaluva de pedreiro luva betcarvão, não há muitas opções hojeluva de pedreiro luva betdia", diz Chris Mowry, presidente da empresa General Fusion.

"Este é o tipoluva de pedreiro luva betaplicação na qual focamos. E até países como o Canadá, que têm uma quantidade razoávelluva de pedreiro luva betenergia renovável, ainda não conseguem ser 100% renováveis."

"Então precisamosluva de pedreiro luva betuma fonteluva de pedreiro luva betenergia livreluva de pedreiro luva betcarbono para complementar as renováveis no futuro", afirma Mowry.

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