Energia de fusão explicada - futuro ou fracasso. | Kurzgesagt

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Transcrição

A moeda fundamental do nosso Universo é a energia.

Ela ilumina nossas casas,

germina a nossa comida,

alimenta nossos computadores.

Podemos obtê-la de muitas maneiras:

queimando combustível fóssil,

dividindo átomos

ou por luz solar que alimentam placas fotovoltaicas.

Mas há uma desvantagem para tudo.

Os combustíveis fósseis são extremamente tóxicos,

resíduos nucleares são… bem, resíduos nucleares,

e ainda não existem baterias suficientes para armazenar energia para os dias nublados

E, no entanto, o Sol parece ter, praticamente, energia ilimitada e gratuita

Existe algum jeito de construir um sol na Terra?

Podemos engarrafar uma estrela?

O sol brilha por causa da fusão nuclear.

Resumindo - fusão é um processo termonuclear,

o que significa que os ingredientes precisam estar tão quente, mas tão quente,

que os átomos são retirados de seus elétrons,

criando um plasma onde núcleos e elétrons

saltam ao redor livremente.

Desde que os núcleos são todos positivos, eles repelem um ao outro.

A fim de superar esta repulsão

as partículas têm de estar muito, muito rápido.

Neste contexto, muito rápido significa muito quente:

milhões de graus.

Estrelas usam “batota” para atingir essas temperaturas.

Eles são tão enormes, que a pressão nos seus núcleos

gera o calor para espremer os núcleos juntos

até que se juntam e se fundem,

criando núcleos mais pesados e liberando energia no processo.

É essa liberação de energia

que os cientistas esperam usar

em uma nova geração de usinas:

o reator de fusão.

Na Terra, não é viável para usar este método de força bruta

para criar a fusão.

Portanto, se queremos construir um reator que gera a energia de fusão

temos que fazer isso de maneira inteligente.

Até à data de hoje, os cientistas têm inventado duas maneiras de fazer plasmas

quentes o suficiente para se fundirem:

O primeiro tipo de reator utiliza um campo magnético

para espremer um plasma em uma câmara em forma de anel

onde as reações ocorrem.

Estes reatores de confinamento magnético, tal como o reator ITER em França,

usa eletroímãs supercondutores resfriados com hélio líquido

para alguns graus acima do zero absoluto.

O que significa que hospedar alguns dos maiores gradientes de temperatura no universo conhecido.

O segundo tipo, chamado confinamento inercial,

usa pulsos de lasers superpoderosos

para aquecer a superfície de uma pastilha de combustível,

a implodindo para que,

tornando rapidamente o combustível quente e denso o suficiente para fundir.

Na verdade,

um dos lasers mais poderosos do mundo

é utilizado para experiências de fusão

na National Ignition Facility nos E.U.A.

Estes experimentos e outros, como eles, ao redor do mundo

são, hoje, apenas experimentos.

Cientistas estão, ainda, desenvolvendo este tipo de tecnologia.

E, embora eles possam alcançar fusão,

no momento, custa mais energia para fazer o experimento

do que é produzida na fusão.

A tecnologia tem um longo caminho à percorrer

antes que seja comercialmente viável.

E talvez nunca será.

Talvez seja impossível fazer um reator de fusão viável na Terra.

Mas, se chegarmos lá será tão eficiente,

que um único copo de água do mar

Pode ser usado para produzir tanto energia quanto a queima de um barril de petróleo,

sem desperdício algum.

Isto é porque reatores de fusão usariam hidrogênio ou hélio como combustível,

e a água do mar é carregada de hidrogênio.

Mas não qualquer hidrogênio pode ser utilizado

isótopos específicos com nêutrons extra, chamado de deutério e trítio,

são necessárias para efetuar as reações corretas.

O deutério é estável e podem ser encontrados em abundância nas águas do mar,

porém, o trítio é um pouco mais complicado.

É radioativo, e pode haver apenas vinte quilogramas

dele no mundo, em sua maioria em ogivas nucleares

o que o torna extremamente caro.

Assim, podemos precisar de outro corpo de fusão, de deutério em vez de trítio.

Hélio-3, um isótopo do hélio, pode ser um ótimo substituto.

Infelizmente,

é também incrivelmente raro na Terra.

Mas aqui a Lua pode ter a resposta.

Ao longo de bilhões de anos,

o vento solar pôde construir enormes depósitos

de hélio-3 na Lua.

Em vez de fazer o hélio-3, podemos minar ele.

Se conseguirmos peneirar o pó lunar para hélio,

teríamos combustível suficiente para alimentar o mundo inteiro

por milhares de anos.

Mais um argumento para estabelecer uma base lunar,

caso você ainda não esteja convencido.

Ok, talvez você pense que a construção de uma mini-sol

ainda soa meio perigoso.

Mas eles, na verdade, seriam muito mais seguros que a maioria dos outros tipos de usina.

Um reactor de fusão não é como uma usina nuclear

que pode derreter catastroficamente.

Se o confinamento falhar,

o plasma se expandiria e esfriaria, e a reação iria parar.

Simplificando, não é uma bomba.

A liberação de combustível radioativo como trítio

poderia representar uma ameaça para o meio ambiente.

Trítio poderia ligar-se com o oxigênio, fazendo água radioativa

o que poderia ser perigoso como ele se infiltraria no meio ambiente.

Felizmente, não há mais do que alguns gramas de trítio

em uso no mundo no momento,

assim uma infiltração seria rapidamente diluída.

Então, nós acabamos de lhe dizer

que há quase energia ilimitada para sempre,

sem nenhum custo para o meio ambiente

em algo tão simples como água.

Então, qual é o truque?

Custo.

Nós simplesmente não sabemos se a energia de fusão vai ser comercialmente viável.

Mesmo se os reatores funcionarem, eles podem ser caros de mais para serem construídos.

A principal desvantagem é que é tecnologia não comprovada.

É uma aposta de dez bilhões de dólares.

E este dinheiro pode ser melhor gasto em outras fontes de energia limpa

Que já se provaram.

Talvez devêssemos cortar as nossas perdas.

Ou talvez,

quando o retorno é ilimitado, energia limpa para todos,

o risco pode valer a pena.

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Se você quer aprender mais sobre a energia global,

aqui temos uma playlist sobre energia nuclear, fraturamento e energia solar.

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