Meloni concentra-se na energia “limpa” da fusão nuclear:o que isso significa

Segundo Giorgia Meloni devemos visar a utilização de energia nuclear limpa, aquela derivada da fusão nuclear:é inesgotável e traria “um futuro melhor”.Mas em que estágio se encontra a pesquisa?

ROMA – Energia nuclear “limpa”, derivada da fusão nuclear, como fonte a explorar para o futuro, sobretudo porque é ilimitada:Foi Giorgia Meloni quem falou sobre isso esta manhã por ocasião do evento 'A Ciência no centro do Estado' promovido pela Associação Italiana de Cientistas (Isa). Energia limpa, portanto, aquele que se forma naturalmente no sol e nas estrelas.E o que artificialmente, pode ser produzido através fusão nuclear, uma operação que nada tem a ver com centrais nucleares e bombas e que até agora só foi testado em laboratório.Esta é uma linha de estudo onde a investigação ainda tem muito a descobrir - e que ainda requer muito tempo para ser produzida e utilizada em larga escala - mas que, segundo o primeiro-ministro Meloni, será certamente o futuro.Enquanto isso, aqui está o que Meloni disse:“Uma grande perspectiva, uma grande visão, um grande sonho vem de possibilidade de produzir energia limpa e ilimitada a partir da fusão nuclear num futuro não tão distante.A Itália é a pátria de Enrico Fermi, neste aspecto é incomparável graças ao seu know-how, atividade de pesquisa e desenvolvimento, nosso sistema de produção:podemos continuar a crescer, um dar ao mundo novas descobertas e um futuro melhor e diferente."

FISSÃO E FUSÃO

Se é verdade que as palavras são semelhantes, a fusão nuclear é muito diferente da fissão, que é aquele que alimenta as usinas nucleares existentes.Mas vamos em ordem.A fissão nuclear é o que conhecemos, o que existe e alimenta usinas nucleares e dispositivos atômicos.O da fusão é essencialmente a energia que alimenta as estrelas, a base da vida e da própria existência do universo.O primeiro não fez grandes progressos desde a sua descoberta e logo teve extensas aplicações industriais para produção de energia, o segundo até agora só teve aplicações em plantas protótipo ou de laboratório.

O QUE ACONTECE DURANTE A FISÃO NUCLEAR

A reação de fissão foi obtida pela primeira vez em laboratório por Enrico Fermi e colaboradores em 1934, reconhecido e estudado experimentalmente por Otto Hahn e Fritz Strassmann em 1938, interpretado no ano seguinte por Otto Robert Frisch e Lisa Meitner (a quem devemos o termo) e posteriormente estudado teoricamente por Niels Bohr e colaboradores.

Na fissão nuclear um núcleo com elevado número atômico, atingido por um nêutron, ou mesmo por partículas carregadas (prótons, deutérios, partículas a e outras), os absorve e simultaneamente se quebra em dois fragmentos cada um com número atômico da ordem da metade. o tamanho do núcleo original, mais um certo número de nêutrons livres.É uma reação altamente exoenergética – muita energia é liberada – e, também produzindo nêutrons secundários, em condições adequadas pode auto-sustentar-se com um processo em cadeia.Cerca de 1/3 da energia produzida na maioria das usinas nucleares vem do plutônio, que é criado em seu núcleo como subproduto do urânio-238.Nas usinas nucleares, o calor desenvolvido pelas reações de fissão permite que a água seja aquecida até produzir vapor.Tal como nas centrais termelétricas a combustíveis fósseis (carvão ou gás natural), a energia liberada na forma de calor é transformada primeiro em energia mecânica e posteriormente em energia elétrica:o vapor produzido aciona uma turbina que, por sua vez, aciona um alternador.

QUANTAS PLANTAS NUCLEARES EXISTEM NO MUNDO

Existem aproximadamente 440 usinas em operação, liderado pelos Estados Unidos onde estão activas 92, seguido pela França com 56 e pela China com 55, mas é o país onde estão em construção mais de 20 centrais eléctricas.A energia nuclear, com aproximadamente 413 GigaWatts de capacidade operacional em 32 países, fornece aproximadamente 10% da geração global de eletricidade, evitando 1,5 gigatoneladas de emissões globais para a atmosfera e 180 mil milhões de metros cúbicos de procura global de gás por ano. O problema da energia nuclear são os custos muito elevados, por vezes inacessíveis, e a segurança associada à produção.Tudo isso também envolve tempos muito longos:o reator finlandês Olkiluoto 3 (OL3), um dos últimos a ser construído na Europa, iniciou a produção regular apenas mais de 18 anos após o início da construção.

FUSÃO NUCLEAR NAS ESTRELAS

A fusão nuclear ocorre espontaneamente no Sol e em outras estrelas, onde a temperatura interna muito elevada favorece a reação de fusão dos núcleos de hidrogênio (reação próton-próton).Da fusão vem a energia que chega à Terra na forma de calor, radiação eletromagnética e partículas.Na fusão, dois núcleos de elementos leves, como o deutério e o trítio, em altas temperaturas e pressões, fundem-se para formar núcleos de elementos mais pesados, como o hélio, com a emissão de grandes quantidades de energia. A energia e os elementos pesados ​​que encontramos no Universo e também no nosso Planeta são, portanto, formados em fornalhas estelares..Os núcleos só podem fundir-se a distâncias muito curtas e a velocidade com que colidem deve ser muito elevada.A sua energia cinética – e portanto a temperatura – deve ser muito elevada.

COMO FUNCIONA A FUSÃO NUCLEAR NO LABORATÓRIO

Para obter reações de fusão em laboratório é necessário levar uma mistura de deutério e trítio a temperaturas muito altas (100 milhões de graus) por tempos suficientemente longos.Devido a esta o desafio da fusão é sobretudo a contenção deste plasma a temperaturas muito elevadas, que tentamos obter com campos magnéticos poderosos e materiais absolutamente especiais.Para alcançar a reação de fusão, o plasma de hidrogênio deve ser confinado em um espaço limitado:no sol isso ocorre devido às enormes forças gravitacionais em jogo.Para obter fusão controlada em laboratório, com balanço energético positivo, é necessário aquecer um plasma de deutério-trítio a temperaturas muito mais elevadas (100 milhões de graus), mantendo-o confinado em um espaço limitado por tempo suficiente para que a energia liberada pelo as reações de fusão podem compensar tanto as perdas quanto a energia usada para produzi-las. A fusão não produz resíduos mas como entendemos é muito difícil torná-la utilizável à escala industrial, o que só acontecerá daqui a décadas, 50 a 70 anos.

ESTÁ CHEGANDO O PRIMEIRO REATOR DE FUSÃO, O PAPEL DA ITÁLIA

O Roteiro Europeu para a electricidade de fusão prevê a realização do primeiro reator a fornecer eletricidade à rede.O Joint European Torus (JET), a maior experiência de fusão nuclear do mundo, alcançou um novo recorde de energia produzida durante a última e última campanha experimental, demonstrando a capacidade de gerar energia de fusão de forma confiável.Os principais laboratórios europeus coordenados pela EUROfusion contribuíram para o sucesso das experiências. A Itália é parceira da ENEA, do Conselho Nacional de Pesquisa, do Consórcio RFX e de algumas universidades.Nos EUA, no ano passado, a Instalação Nacional de Ignição em Livermore, Califórnia, demonstrou com 192 lasers que pode alcançar repetidamente reações que produzem mais energia do que consomem.O resultado é um marco no longo caminho para a produção de energia limpa e praticamente inesgotável.

O PROGRESSO (LENTO) DA FISSÃO NUCLEAR

Para a fissão nuclear, porém, falamos de quarta geração, que, no entanto, só existe no papel dos planeadores.Os reatores mais recentes são a geração III ou a geração III plus, essencialmente a mesma tecnologia da década de 1960, mas com sistemas de segurança redundantes e multiplicados. O problema são sempre os resíduos para os quais ainda não foi identificado um arranjo geológico definitivo – não existe um único depósito geológico definitivo no mundo – nem um método de recuperação industrial.Atualmente os resíduos são armazenados em recipientes ultrarresistentes – tonéis – e armazenados em usinas ativas.Eles também estão em estudo reatores de fissão recentemente desenvolvidos, mais seguros e com menos produção de resíduos.Os projetos são diferentes, alguns até bastante promissores, mas ainda estão em laboratório e sua escalabilidade industrial ainda está longe.Também se fala muito em pequenos reatores nucleares modulares que nada mais são do que pequenos reatores de fissão nuclear, como aqueles que alimentam navios ou submarinos.