“Sol artificial” da França estabelece novo recorde de fusão nuclear

Um reator de fusão nuclear localizado no sul da França, chamado WEST (sigla em inglês para Ambiente Tungstênio em Tokamak de Estado Estacionário), acaba de alcançar um marco notável na jornada em direção a uma fonte de energia limpa, sustentável e praticamente ilimitada. 

Cientistas do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL), em Nova Jersey, EUA, anunciaram esta semana que o WEST foi capaz de gerar um plasma superquente a 50 milhões de graus Celsius por um período contínuo de 6 minutos. 

Esse avanço não só estabelece um novo recorde mundial para dispositivos dessa natureza, como também representa um passo significativo rumo à viabilidade da fusão nuclear como fonte de energia comercialmente explorável.

Um tokamak em forma de rosquinha, o WEST tem mais ou menos o tamanho de uma sala de seis metros quadrados, mas sua potência é colossal, capaz de gerar energia comparável àquela impulsionada pelo Sol. Isso levou os cientistas a apelidarem esses dispositivos de “sóis artificiais”. 

Uma imagem do plasma do tokamak WEST. Crédito: Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA)

“Sol na Terra”: projeto ambicioso é um grande desafio no caminho até a fusão nuclear

Segundo Luis Delgado-Aparicio, chefe de projetos avançados do PPPL, a intenção é mesmo de “criar um Sol na Terra” – uma tarefa desafiadora, mas que agora parece estar no caminho certo.

É importante compreender a diferença entre fusão nuclear, em que núcleos atômicos se combinam liberando energia, e fissão nuclear, por meio da qual núcleos se separam para liberar energia, como nos reatores nucleares atuais. 

A energia proveniente da fusão é potencialmente mais poderosa e limpa, capaz de gerar cerca de quatro milhões de vezes mais energia por quilograma de combustível em comparação aos combustíveis fósseis, além de ser livre de carbono, o que a torna uma fonte extremamente atrativa.

Embora ainda haja desafios técnicos e econômicos a serem superados, o sucesso do WEST, além de estabelecer novos padrões na geração de plasma superquente, também contribui para a pesquisa fundamental necessária para futuros reatores comerciais. 

Representação artística de um reator de fusão nuclear tokamak gerando plasma superaquecido. Crédito: Marko Aliaksandr – Shutterstock

O WEST compartilha muitas semelhanças com o ITER (sigla para Reator Termonuclear Experimental Internacional), um dispositivo ainda em construção no sul da França, projetado para ser o maior tokamak do mundo, capaz de gerar plasmas autossustentáveis.

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Tungstênio no lugar do carbono é aposta certa do reator da França

Um dos principais desafios enfrentados pela fusão nuclear é a necessidade de alcançar temperaturas extremamente altas, da ordem de 50 milhões de graus Celsius, e sustentar o plasma por tempo suficiente para obter um excedente de energia utilizável comercialmente. Até o momento, os reatores de fusão têm consumido mais energia do que produzem, mas cada avanço como o alcançado pelo WEST nos aproxima mais dessa meta.

O tungstênio desempenha um papel crucial na pesquisa de fusão nuclear. A mudança das paredes do tokamak de carbono para tungstênio, devido à sua capacidade de suportar altas temperaturas sem absorver trítio, um isótopo essencial para a fusão, demonstra um avanço significativo. 

No entanto, o tungstênio também apresenta desafios, como o risco de contaminação do plasma, que estão sendo abordados por meio de pesquisas contínuas.

Em entrevista ao Business Insider, a equipe do PPPL disse que está constantemente refinando suas técnicas e ferramentas de diagnóstico para entender melhor a interação entre o tungstênio e o plasma. Essa compreensão é crucial para manter o plasma livre de impurezas e maximizar sua eficiência energética. 

Os resultados desses esforços serão compartilhados em breve em publicações científicas revisadas por pares, contribuindo para o avanço global na busca por uma fonte de energia limpa e sustentável para o futuro da humanidade.

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https://olhardigital.com.br/2024/05/08/ciencia-e-espaco/sol-artificial-da-franca-estabelece-novo-recorde-de-fusao-nuclear/
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Um reator de fusão nuclear localizado no sul da França, chamado WEST (sigla em inglês para Ambiente Tungstênio em Tokamak de Estado Estacionário), acaba de alcançar um marco notável na jornada em direção a uma fonte de energia limpa, sustentável e praticamente ilimitada. 

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Esse avanço não só estabelece um novo recorde mundial para dispositivos dessa natureza, como também representa um passo significativo rumo à viabilidade da fusão nuclear como fonte de energia comercialmente explorável.

Um tokamak em forma de rosquinha, o WEST tem mais ou menos o tamanho de uma sala de seis metros quadrados, mas sua potência é colossal, capaz de gerar energia comparável àquela impulsionada pelo Sol. Isso levou os cientistas a apelidarem esses dispositivos de “sóis artificiais”. 

Uma imagem do plasma do tokamak WEST. Crédito: Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA)

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Segundo Luis Delgado-Aparicio, chefe de projetos avançados do PPPL, a intenção é mesmo de “criar um Sol na Terra” – uma tarefa desafiadora, mas que agora parece estar no caminho certo.

É importante compreender a diferença entre fusão nuclear, em que núcleos atômicos se combinam liberando energia, e fissão nuclear, por meio da qual núcleos se separam para liberar energia, como nos reatores nucleares atuais. 

A energia proveniente da fusão é potencialmente mais poderosa e limpa, capaz de gerar cerca de quatro milhões de vezes mais energia por quilograma de combustível em comparação aos combustíveis fósseis, além de ser livre de carbono, o que a torna uma fonte extremamente atrativa.

Embora ainda haja desafios técnicos e econômicos a serem superados, o sucesso do WEST, além de estabelecer novos padrões na geração de plasma superquente, também contribui para a pesquisa fundamental necessária para futuros reatores comerciais. 

Representação artística de um reator de fusão nuclear tokamak gerando plasma superaquecido. Crédito: Marko Aliaksandr – Shutterstock

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O tungstênio desempenha um papel crucial na pesquisa de fusão nuclear. A mudança das paredes do tokamak de carbono para tungstênio, devido à sua capacidade de suportar altas temperaturas sem absorver trítio, um isótopo essencial para a fusão, demonstra um avanço significativo. 

No entanto, o tungstênio também apresenta desafios, como o risco de contaminação do plasma, que estão sendo abordados por meio de pesquisas contínuas.

Em entrevista ao Business Insider, a equipe do PPPL disse que está constantemente refinando suas técnicas e ferramentas de diagnóstico para entender melhor a interação entre o tungstênio e o plasma. Essa compreensão é crucial para manter o plasma livre de impurezas e maximizar sua eficiência energética. 

Os resultados desses esforços serão compartilhados em breve em publicações científicas revisadas por pares, contribuindo para o avanço global na busca por uma fonte de energia limpa e sustentável para o futuro da humanidade.

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