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segunda-feira, 16 de setembro de 2024

FUSÃO NUCLEAR

Caros Leitores;









Esta construção, localizada na França, é a mais complexa de todo o planeta, envolvendo a participação de várias nações, com um só objetivo: imitar o processo que acontece no interior do Sol. Estamos falando do ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor, o maior experimento científico de toda a história, que futuramente terá o maior e mais poderoso reator de fusão nuclear já construído. Sua capacidade de gerar energia limpa e segura seria astronômica, podendo no futuro alimentar mais da metade da Europa, juntando outros reatores iguais. 

A sede da Fusion for Energy (F4E), a organização da UE que gerencia a contribuição da Europa para o ITER, é estabelecida em Barcelona. A F4E conta com mais de 450 membros de equipe, a maioria engenheiros, físicos, gerentes de projeto e equipe administrativa especializada, engajados em entregar a contribuição da Europa nos vários projetos envolvidos. A F4E tem escritórios em quatro locais diferentes ao redor do mundo: Barcelona (Espanha), Cadarache (França), Garching (Alemanha) e Rokkasho (Japão). A colaboração entre departamentos e equipes é ancorada em uma estrutura matricial que maximiza o desempenho e a eficiência.

A Fusion for Energy (F4E) foi fundada em 19 de abril de 2007 por um período de 35 anos. Sua sede fica em Barcelona (Espanha) e tem escritórios em Cadarache (França) e Garching (Alemanha). É a organização da União Europeia que gerencia a contribuição da Europa para o ITER — o maior experimento científico no caminho para a energia de fusão.

O ITER é uma parceria científica global de escala sem precedentes que reúne metade da população mundial: China, Europa, Japão, Índia, República da Coreia, Federação Russa e Estados Unidos. Representa metade da população mundial e 80% do PIB global. A Europa é responsável por quase metade do projeto, enquanto as outras seis partes contribuem igualmente para o restante. A missão é trazer a fusão, a energia do Sol e das estrelas, para a Terra. Para isso, estamos trabalhando em estreita colaboração com a indústria e organizações de pesquisa para fornecer a infraestrutura e os componentes do maior dispositivo de fusão.

O ITER , que em latim significa “o caminho”, é o maior experimento internacional do mundo que abre caminho para a energia de fusão. Será o primeiro dispositivo de fusão a gerar mais calor do que o usado para  iniciar a reação de fusão, contando com uma gama impressionante de tecnologias que são essenciais para fornecer energia de fusão no futuro.

A Europa é a anfitriã do projeto que está atualmente em construção em Cadarache, sul da França. Ele permitirá que os cientistas estudem um “plasma em chamas” que produzirá uma saída térmica maior (500 MW) do que a usada (50 MW) por cerca de 7 minutos. 

Esta colaboração científica única remonta a 1985. O primeiro-ministro Gorbachev (antiga União Soviética), após discussões com o presidente Mitterrand (França), propôs ao presidente Reagan (Estados Unidos) que um projeto internacional fosse criado para desenvolver energia de fusão para fins pacíficos.

Naquela época, a União Soviética, os Estados Unidos, a União Europeia e o Japão formaram as partes que concordaram em trabalhar juntos. Um primeiro projeto foi concluído em 2001. China, República da Coreia e, mais tarde, a Índia se juntaram ao projeto. Em 24 de outubro de 2007, eles assinaram um acordo internacional para construir o ITER .

O ITER será o maior dispositivo Tokamak a testar confinamento magnético para produzir energia de fusão. Ele contará milhões de componentes, operados por sistemas de ponta, para medir seu desempenho e tirar lições para uma futura usina de energia de fusão comercial.

Uma vez que o combustível de fusão esteja na máquina, poderosos sistemas de aquecimento elevarão a temperatura a 150 milhões de ºC para gerar um plasma superaquecido, que será alojado dentro de uma câmara em formato de donut. Para evitar qualquer contato entre o gás quente e as paredes da câmara, irmãs gigantescos serão resfriados a -269 ºC para se tornarem supercondutores, de modo a criar uma enorme gaiola mágica ao redor deles. Abaixo da superfície dos componentes expostos às altas, temperaturas, tubos com água de resfriamento serão instalados para capturar o calor que eventualmente será difundido através de torres de resfriamentos. O ITER produzirá uma quantidade de calor na faixa de 500 MW por cerca de 7 minutos. O ITER gerará 10 vezes mais calor do que o usado para iniciar a reação de fusão.

A construção do  ITER está localizado numa plataforma que mede 42 hectares (420.000 m2) e é uma das maiores superfícies niveladas artificiais do mundo. Há 39 prédios, instalações e fontes de alimentação que serão necessárias para operar a maior máquina de fusão. Mais de 3000 pessoas estão contribuindo para as obras de engenharia civil do ITER.

Fusão é a energia que alimenta as estrelas . Nosso Sol é um gigantesco dispositivo de fusão, o maior do nosso Sistema Solar. No núcleo do Sol, átomos de hidrogênio se movem a uma velocidade incrível. Átomos leves de hidrogênio se fundem em um átomo mais pesado de hélio. A reação libera muita energia na forma de luz. A cada segundo, nosso Sol converte 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio.

Para replicar a reação de fusão, na Terra, precisamos de dois tipos de hidrogênio: deutério e trítio. Mas como ambos são carregados positivamente, eles tendem a se repelir.

No Sol, devido à forte gravidade, os átomos de hidrogênio se fundem a 15 milhões de º C (graus celsus). Na Terra, no entanto, por causa das forças gravitacionais mais fracas, eles precisam ser aquecidos a temperaturas tão altas quanto 150 milhões de ºC para colidir.

Deutério pode ser encontrado na água do mar. Temos suprimentos suficientes para durar milhões de anos. O trítio pode ser gerado a partir do lítio, extraído da costa terrestre.

Por décadas, cientistas vêm tentando descobrir como produzir essa energia por meio de vários experimentos. Embora o princípio seja simples, eles enfrentam vários desafios. A 150 milhões de °C, átomos de hidrogênio se esmagam e acabam formando um "gás eletricamente carregado" conhecido como plasma. Eles tiveram a ideia de um Tokamak: uma câmara que usa um poderoso campo magnético para conter o plasma quente.

Na Terra, os átomos devem ser aquecidos a 150 milhões de °C para colidir e gerar uma reação de fusão. É assim que eles formam um “gás eletrificante carregado” conhecido como plasma – o quarto estado da matéria.

Um planeta mais limpo para que todos possam desfrutar de uma melhor qualidade de vida requer uma mistura de energia sustentável. A fusão pode fazer parte disso porque tem enormes méritos.

O combustível de que necessita é abundante em todo o planeta, reduzindo o risco de qualquer tensão geopolítica; é extraído da água do mar e da crosta terrestre. Podemos ser ambientalmente responsáveis ​​porque a fusão não emite gases com efeito de estufa. A fusão pode fazer parte do mix energético sustentável do amanhã.

As máquinas de fusão são inerentemente mais seguras, apresentando riscos muito baixos para as populações vizinhas e não gerando resíduos duradouros. Combustíveis limpos – Sem emissões de CO2. A energia produzida tem o potencial de complementar as energias renováveis, fornecendo eletricidade de “carga base”. Combustível eficiente – 60 kg de combustível de fusão podem fornecer a mesma quantidade de energia que 250 000 toneladas de gasolina.  

Para saber mais, acesse o link>

Fonte: Fusion Energy 

https://fusionforenergy.europa.eu/iter/

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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.

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