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Um novo raio de esperança nas pesquisas da fusão nuclear

Pesquisas conduzidas em máquina colossal no Novo México estão muito perto de produzir energia por fusão nuclear de forma eficiente

03/01/2014 às 10:30

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A bela imagem acima mostra uma intensa descarga elétrica na máquina-Z, instalada no Sandia National Laboratories no estado do Novo México, nos Estados Unidos. Ela é a máquina que dispara as correntes elétricas mais intensas da Terra. A pesquisa do laboratório consiste em enviar milhões de amperes por um cilindro metálico do tamanho de uma borracha, o que induz um campo magnético que cria uma força chamada Z-pinch.

O pinch é um sistema de confinamento de plasma que usa uma corrente elétrica para geram um campo magnético que comprime a si próprio. O Z-pinch é assim chamado por causa da direção da corrente, que se desloca no eixo Z.

Desde 2012 os cientistas estão usando a máquina-Z para implodir cilindros preenchidos com hidrogênio para atingir as condições necessárias da fusão nuclear de forma eficiente: atualmente todos os processos envolvendo fusão consomem mais energia do que acabam gerando no final. Em 50 anos de pesquisas, apenas um experimento conseguiu gerar mais energia do que consumiu, e apenas por uma fração de segundo. Conseguir manter a reação é o Graal da energia nuclear, o que geraria muito mais energia do que nossos atuais reatores de fissão.

Os pesquisadores do experimento MagLIF (Magnetized Liner Inertial Fusion) entretanto estão otimistas. Apesar de não serem tão conhecidos como o pessoal do ITER, eles estão conseguido bons resultados. Em novembro foi conduzido um teste em três frentes, a já utilizada com a adição de um segundo campo magnético para isolar o combustível de hidrogênio, alem de um laser para aquecê-lo. Uma corrente de 16 milhões de ampères, um campo magnético de 10 T e 2 quilojoules consumidos no laser resultaram em reações de 1010 nêutrons de alta energia. Ainda não chegou nos 1016 nêutrons ou 100 quilojoules que os cientistas precisam para atingir a ignição, mas estão perto.

Com um budget apertado de 5 milhões de dólares, a equipe do MagLIF precisa apresentar resultados urgentemente para justificar instalações maiores ao governo norte-americano. O Sandia possui um orçamento anual de US$ 80 milhões, mas ele é destinado a diversos experimentos. O Conselho de Energia Nuclear planeja entregar um relatório ao Congresso em 2015 detalhando o futuro dessas pesquisas, tanto do MagLIF quanto do NIF e outros projetos. Caso alcancem a meta dos 100 quilojoules eles terão argumentos suficientes para dar um update na Z-machine, aumentando sua capacidade para 60 milhões de amperes ou mais, o que seria crucial para a pesquisa de fusão nuclear.

E não deixem de ouvir a segunda parte do #SciCast em que abordamos os desafios da pesquisa em energia nuclear.

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Fonte: SA.

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