Armas gigantes de plasma podem ser a resposta para o poder ilimitado da fusão

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Gerar energia infinita com zero de emissões, basta bater os átomos de hidrogênio juntos, há décadas é um sonho. Agora, os cientistas podem estar se aproximando do poder de fusão viável, graças a um experimento futurista e dezenas de armas de plasma.

Dezoito das 36 pistolas de plasma estão instaladas na máquina que poderiam tornar o poder de fusão uma realidade. Essas armas são os principais componentes do experimento de revestimento de plasma do laboratório nacional de Los Alamos (PLX), que utiliza uma nova abordagem para o problema. O PLX, se funcionar, combinará dois métodos existentes de bater átomos de hidrogênio de próton único para formar átomos de hélio de dois prótons. Esse processo gera enormes quantidades de energia por grão de combustível, muito mais do que a divisão de átomos pesados ​​(fissão). A esperança é que o método pioneiro no PLX ensine os cientistas a criar essa energia com eficiência suficiente para valer a pena para uso no mundo real.

A promessa da fusão é que produz toneladas de energia. Toda vez que dois átomos de hidrogênio se fundem em hélio, uma pequena porção de sua matéria se converte em muita energia.

O problema da fusão é que ninguém descobriu como gerar essa energia de uma maneira útil.

Os princípios são bastante simples, mas a execução é o desafio. No momento, existem muitas bombas de fusão de hidrogênio no mundo que podem liberar toda a sua energia em um flash e se destruir (e tudo o mais por quilômetros). O garoto ocasional consegue até construir um reator de fusão minúsculo e ineficiente em sua sala de jogos. Mas os reatores de fusão existentes sugam mais energia do que criam. Ainda ninguém conseguiu criar uma reação de fusão controlada e sustentada que gasta mais energia do que é consumida pela máquina que cria e contém a reação.

O primeiro dos dois métodos que o PLX combina é chamado de confinamento magnético. É o que é usado nos reatores de fusão chamados tokamaks, que usam ímãs poderosos para suspender o plasma ultradenso superaquecido de átomos de fusão dentro da máquina, para que ela continue se fundindo e não escape. O maior deles é o ITER, uma máquina de 25.000 toneladas (23.000 toneladas) na França. Mas esse projeto enfrentou atrasos e excedentes de custos, e até projeções otimistas sugerem que não estará completo até a década de 2050, como publicado pela BBC em 2017.

A segunda abordagem é chamada de confinamento inercial. O Laboratório Nacional Lawrence Livermore, outra instalação do Departamento de Energia, possui uma máquina chamada National Ignition Facility (NIF) que está seguindo esse caminho para a fusão. O NIF é basicamente um sistema muito grande para disparar lasers super poderosos em pequenas células de combustível que contêm hidrogênio. Quando os lasers atingem o combustível, o hidrogênio aquece e, preso dentro da célula de combustível, se funde. O NIF está operacional, mas não gera mais energia do que consome.

O experimento de revestimento de plasma é retratado no Laboratório Nacional de Los Alamos. (Crédito da imagem: Laboratório Nacional Los Alamos)

O PLX, de acordo com uma declaração da American Physical Society (APS), é um pouco diferente do que os dois. Ele usa ímãs para conter seu hidrogênio, como um tokamak. Mas esse hidrogênio é levado a temperaturas e pressões de fusão por jatos quentes de plasma que disparam das armas dispostas em torno da câmara esférica do dispositivo, empregando as armas em vez de lasers como os usados ​​na NIF.

Os físicos que lideram o projeto PLX fizeram alguns experimentos iniciais usando as 18 armas já instaladas, de acordo com a APS. Essas experiências ofereceram aos pesquisadores dados iniciais sobre como os jatos de plasma se comportam quando colidem dentro da máquina, e os pesquisadores apresentaram esses dados ontem (21 de outubro) na Reunião Anual da Divisão de Física de Plasma da APS em Fort Lauderdale, Flórida. Esses dados são importantes, disseram os pesquisadores, porque existem modelos teóricos contraditórios sobre exatamente como o plasma se comporta quando colide com esse tipo de colisão.

Los Alamos disse que a equipe espera instalar as 18 armas restantes no início de 2020 e realizar experimentos usando a bateria completa de 36 armas de plasma até o final daquele ano.

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