A descarbonização de nossa sociedade tem sido uma necessidade clara há muitos anos.
Os combustíveis fósseis são a principal fonte de gases de efeito estufa produzidos pelo homem (GEE) e também estão cheios de problemas de disponibilidade de recursos (com fortes aspectos geopolíticos) e impacto ambiental.
O mais de 8 bilhões de pessoas agora em nosso planeta precisam de uma solução global para suas necessidades de energia que preserva e protege nosso ecossistema e permite um nível digno de vida para todos. Este é um desafio maciço que não foi enfrentado com a determinação e a urgência que merece.
Os milhares de cientistas e engenheiros internacionais colaboram no em um projeto em iteer
Conversamos com <>> gabrila SAIB (noreFenes> Fusão por energia , responsável pela contribuição européia para o Iter, para descobrir mais.
Como a Fusion Energy pode ajudar a combater a mudança climática?
A disponibilidade de eletricidade limpa é a base de uma sociedade livre de carbono, tanto para uso direto quanto para produzir hidrogênio para transporte, armazenamento de energia e muito mais. Não há bala de prata para alcançar a mudança radical necessária para enfrentar esse desafio, e todas as ferramentas úteis em nossas mãos devem ser usadas.
A Fusion Energy é uma ferramenta poderosa que tem o potencial de contribuir substancialmente para alcançar nossos objetivos de quantidade e qualidade da futura produção de energia do mundo.
A Fusion Energy possui o potencial de produzir eletricidade abundante e confiável de carga de base sem emissões de gases de efeito estufa-e sem a produção de resíduos perigosos de longo prazo.
O combustível de um reator de energia de fusão, deutério e trítio (ambas formas de hidrogênio), também são muitas de natureza (deutério) ou podem ser produzidas pelo nêutron produzido pelas próprias reações de fusão (trítio).
O iter representa a próxima etapa no desenvolvimento de energia da fusão, com o objetivo de demonstrar o potencial da produção de energia de fusão líquida como base para a construção de um reator de fusão primeiro do tipo de tipo conectado à grade.
O que torna a Fusion Energy uma alternativa ou complemento atraente às alternativas atuais de combustível fóssil?
A solução para a crise climática exige uma abordagem diversificada e de mente aberta às tecnologias de produção de energia, tanto as já disponíveis quanto as que estão em desenvolvimento. Cada tecnologia deve ser usada da maneira mais apropriada, para criar um sistema de produção de energia para responder às necessidades da sociedade nos séculos.
A energia de fusão é mais adequada para fornecer eletricidade sólida e abundante de base, não ligada ao clima e outras restrições climáticas ou geográficas ou à disponibilidade de terras adequadas. Há uma abundância natural de deutério, encontrada na água do mar. O trítio também é produzido como um subproduto da própria reação de fusão. Portanto, embora a fusão não seja normalmente considerada uma energia "renovável" da mesma maneira que o vento e a energia solar, a disponibilidade esperada de combustível de fusão nunca será um problema que limita a utilidade da fusão a longo prazo.
A energia de fusão é frequentemente descrita como sendo mais segura e com desperdício mínimo em comparação com a fissão nuclear atual. O que você diria às pessoas que ainda têm preocupações com a energia nuclear?
Essa discussão é complexa, uma vez que avaliar os riscos e benefícios da fissão nuclear é frequentemente colorida por fatos não inteiramente objetivos.
A física e a tecnologia da fissão nuclear e da fusão nuclear são muito diferentes. Uma característica essencial da fusão é que o núcleo do reator é um plasma quente de deutério-trítio (chamado plasma em queima), onde os núcleos se fundem. O resultado é um núcleo de hélio carregado e um nêutron muito energético.
O ponto principal é que a física da fusão é tal que as reações de fusão não podem ser críticas. Ou seja, atinge um status em que as reações de fusão crescem fora de controle, produzindo uma quantidade descontrolada de energia. Isso o torna muito mais seguro que os reatores de fissão.
Acidentes em uma planta de fusão que poderiam comprometer a estrutura do reator e, portanto, a segurança pública não é possível.
A interação dos nêutrons de fusão com os componentes metálicos do vaso do reator causará a ativação de alguns dos elementos de aço. A pesquisa foi realizada para desenvolver aços especiais para serem usados para a construção de reatores de fusão, chamados aços de baixa ativação. Dessa forma, tanto a quantidade quanto o nível/tipo de radioatividade são tais que o armazenamento a longo prazo não é necessário. Finalmente, a contenção de trítio (radioativa, com uma meia-vida curta de apenas 12,3 anos) é normalmente garantida pelo edifício especial em que o reator está localizado.
Quais são os principais desafios técnicos e de engenharia que precisam ser superados antes que a fusão possa se tornar uma fonte de energia comercialmente viável?
A comunidade científica e técnica da Fusion está altamente confiante de que o ITER demonstrará que a energia líquida pode ser produzida, com alto ganho.
Os desafios estão no desenvolvimento de materiais e componentes que podem sobreviver aos efeitos da queima de plasmas, especialmente as cargas de nêutrons, em períodos prolongados. Isso é essencial para alcançar a viabilidade econômica da energia de fusão, com o reator operando em continuum por longos períodos de tempo.
Outro desafio é desenvolver e escalar os sistemas necessários para a produção de trítio, pois isso não está naturalmente disponível e sua produção fora da fusão é muito limitada.
Que medidas políticas, investimentos etc. são necessárias para passar de projetos experimentais, como ITER para geração de energia de fusão em larga escala?
A abordagem seqüencial no desenvolvimento da energia de fusão precisa ser modificada.
Uma progressão linear dos experimentos de hoje, para o ITER, para um reator de demonstração e, em seguida, a produção em larga escala provavelmente não atenderá às necessidades prementes do mundo em que vivemos hoje.
O que é necessário agora é projetar e construir em instalações rápidas de escalas de tempo e dispositivos experimentais específicos para enfrentar - em paralelo à construção e à operação da ITER - os problemas (alguns dos quais destaquei acima) que já sabemos que precisam de outras P&D. Isso requer o apoio financeiro e político renovado dos apoiadores tradicionais (governos e pesquisas financiadas pela Europa), bem como a criação de novas parcerias públicas públicas. Isso estenderia o conhecimento e os recursos disponíveis para a fusão. Também precisamos envolver cada vez mais players do setor no desenvolvimento e produção dos componentes e processos especializados e de alta tecnologia necessários para obter um reator comercialmente viável.
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