Energia de fusão



A fusão é o processo que alimenta o sol e as estrelas. É a reação na qual dois átomos de hidrogénio se combinam ou se fundem para formar um átomo de hélio. No processo, parte da massa do hidrogénio é convertida em energia. A reação de fusão mais fácil de acontecer é combinar deutério (ou “hidrogénio pesado) com trítio para fazer hélio e um neutron. O deutério está abundantemente disponível na água comum. O trítio pode ser produzido combinando o neutron de fusão com o abundante metal leve lítio. Assim, a fusão tem o potencial de ser uma fonte inesgotável de energia.


Para que a fusão aconteça, os átomos de hidrogénio devem ser aquecidos a temperaturas muito altas (100 milhões de graus) para que sejam ionizados (formando um plasma) e tenham energia suficiente para se fundir, e então serem mantidos juntos, ou seja, confinados, por tempo suficiente para que a fusão ocorra. ocorrer. O sol e as estrelas fazem isso por gravidade. Abordagens mais práticas na Terra são o confinamento magnético, onde um forte campo magnético mantém os átomos ionizados juntos enquanto são aquecidos por micro-ondas ou outras fontes de energia, e o confinamento inercial, onde um minúsculo pellet de hidrogénio congelado é comprimido e aquecido por um intenso feixe de energia. , como um laser, tão rapidamente que a fusão ocorre antes que os átomos possam se separar.


Os cientistas procuram fazer a fusão funcionar na Terra há mais de 40 anos. Se formos bem-sucedidos, teremos uma fonte de energia inesgotável. Um em cada 6.500 átomos de hidrogénio na água comum é deutério, dando a 4.5 litros de água o conteúdo energético de 1363 litros de gasolina. Além disso, a fusão seria ecologicamente correta, não produzindo produtos de combustão ou gases de efeito estufa. Embora a fusão seja um processo nuclear, os produtos da reação de fusão (hélio e um neutron) não são radioativos e, com um projecto adequado, uma central de fusão seria passivamente segura e não produziria resíduos radioativos de longa duração. Estudos de projecto mostram que a electricidade da fusão deve ter aproximadamente o mesmo custo que as fontes atuais. Estamos a chegar perto. Embora a fusão pareça simples, os detalhes são difíceis e precisos. Aquecer, comprimir e confinar plasmas de hidrogénio a 100 milhões de graus é um desafio significativo. Foram necessárias muitas pesquisas científicas e de engenharia para que os desenvolvimentos da fusão chegassem onde estão hoje.


Ambos os programas de fusão magnética e inercial estão a realizar experimentações para desenvolver uma aplicação comercial. Se tudo correr bem, a aplicação comercial pode ser possível, fornecendo à humanidade uma fonte de energia segura, limpa e inesgotável para o futuro.




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