Fonte de energia (quase) ilimitada – Plasma de fusão ITER será suspenso em vácuo

Fonte de energia (quase) ilimitada – Plasma de fusão ITER será suspenso em vácuo

Espera-se que o reator de fusão ITER traga o sol para a Terra a partir de 2035. Ele poderá explorar uma fonte de energia praticamente inesgotável ao fundir núcleos de hidrogênio. O vácuo é indispensável para acionar e controlar a fusão nuclear.
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Quando os átomos de hidrogênio são convertidos em hélio, grandes quantidades de energia são liberadas. Este processo não produz gases com efeito estufa ou resíduos infinitamente radioativos. O bombardeamento de nêutrons produz apenas uma radioatividade mínima em certos componentes metálicos do sistema, que pode ser facilmente controlada por meios técnicos.

Uma solução para um dos problemas da humanidade?

O aproveitamento bem sucedido desta fonte de energia poderia resolver alguns dos problemas mais urgentes da humanidade de uma só vez – e grande parte da humanidade está desempenhando um papel neste projeto: a UE e a Suíça, os EUA, China, Coréia do Sul, Japão, Rússia e Índia se uniram em um esforço cooperativo global raramente visto. Ele foi iniciado pelos presidentes Mikhail Gorbachev e Ronald Reagan em uma época que agora parece distante. Cadarache, no sul da França, foi escolhida como local para o ITER (que significa 'o caminho' em latim).

A fusão alimenta o sol. Na Terra, esta reação ocorre a temperaturas ainda mais quentes que a do núcleo da nossa estrela central: 15 milhões de graus Celsius. Nenhum material terrestre suportaria essas temperaturas, razão pela qual o material de fusão – um plasma de hidrogênio-hélio – é suspenso por um campo magnético extremamente forte. A reação é feita em uma câmara de vácuo. Quando concluída, será a maior do mundo. Ela é composta por nove segmentos de 500 toneladas.

Teste de vazamentos nos segmentos da câmara

Antes de serem montadas, elas serão verificadas quanto a vazamentos. Isso também é feito em vácuo. A Busch forneceu duas potentes bombas de vácuo para testes ao ITER. No futuro, será necessário um grande número de geradores de vácuo potentes para evacuar toda a câmara de vácuo. Espera-se que o reator seja concluído em 2025, depois disso serão iniciados os testes. Os planos são começar a executar a reação de fusão autossustentável em 2035.

O campo magnético extremamente poderoso que irá suspender o plasma quente será gerado por bobinas supercondutoras. Elas precisam ser resfriadas a alguns graus acima de zero absoluto. Para manter esta outra temperatura extrema, elas estão colocadas dentro de um criostato – uma câmara de vácuo isolada com um diâmetro de 29 metros.

Quando dois núcleos atômicos são fundidos entre si, enormes quantidades de energia são libertadas. Isso porque a massa dos núcleos iniciais é maior do que a massa dos núcleos criados, incluindo os nêutrons que são liberados. Graças a Einstein – E=m⋅c2 – sabemos que a energia e a massa são na verdade a mesma coisa. A redução de massa ocorrida pela reação de fusão corresponde à energia liberada.

Na Terra, essas reações são melhor realizadas utilizando os isótopos deutério e trítio de hidrogênio. Quando eles se fundem, um núcleo de hélio é criado e um nêutron é liberado. Uma única grama de combustível poderia fornecer 90.000 quilowatts-hora de energia. Isso é equivalente ao conteúdo energético de onze toneladas de carvão. Há um suprimento quase ilimitado de deutério na água do mar. O trítio pode ser produzido a partir de lítio, que também é encontrado em abundância.


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