Fusão nuclear:um resultado histórico dos EUA, mas ainda há muitos desafios tecnológicos a superar

O resumo semanal sobre a crise climática e dados sobre os níveis de dióxido de carbono na atmosfera.

Depois de mais de meio século de investigação sobre a fusão nuclear, surge um grande avanço dos Estados Unidos que poderá abrir caminho para enormes quantidades de energia limpa no futuro.Pesquisadores do Centro Nacional de Ignição dos EUA, na Califórnia, disseram que seus experimentos de fusão liberaram mais energia do que a bombeada pelos enormes e potentes lasers do laboratório.Esta é uma conquista histórica, conhecida como ignição ou ganho de energia.Até agora, de facto, as experiências realizadas em todo o mundo necessitaram de mais energia do que geraram.No entanto, escreve o Guardian, isto não significa que estejamos numa utopia energética.Esta tecnologia ainda está longe de estar pronta para ser transformada em centrais eléctricas, não terá quaisquer efeitos imediatos na crise climática, mas, como mencionado, é um grande passo para a ciência e a investigação que demonstra que a fusão é um caminho viável para satisfazer a crescente procura energética do planeta, reproduzindo a reacção que ocorreu no coração do nosso Sol durante milhares de milhões de anos.

ÚLTIMAS NOTÍCIAS:Este é um anúncio que vem sendo feito há décadas.

Em 5 de dezembro de 2022, uma equipe do DOE's @Livermore_Lab fez história ao alcançar a ignição por fusão.

Este avanço mudará para sempre o futuro da energia limpa e da defesa nacional da América. pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ

- NÓS.Departamento de Energia (@ENERGY) 13 de dezembro de 2022

Os Estados Unidos “deram o primeiro passo provisório em direção a uma fonte de energia limpa que poderia revolucionar o mundo”, comentou Jill Hruby, da Administração Nacional de Segurança Nuclear (NNSA).Apenas um quilograma de combustível de fusão, composto por formas pesadas de hidrogénio, chamadas deutério e trítio, fornece uma quantidade de energia igual a 10 milhões de quilogramas de combustível fóssil, sem libertar gases com efeito de estufa nem subprodutos radioactivos.

Os experimentos foram conduzidos no National Ignition Facility, um vasto complexo do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, perto de San Jose, Califórnia, construído para realizar experimentos que recriam, de forma breve e em miniatura, os processos desencadeados dentro de bombas nucleares, permitindo aos Estados Unidos manter suas ogivas nucleares sem recorrer a testes nucleares e para investigar a fusão nuclear e a energia limpa.

Para alcançar as reações, os pesquisadores disparam até 192 lasers gigantes em um cilindro de ouro com um centímetro de comprimento, chamado hohlraum.A intensa energia aquece o recipiente a mais de 3 milhões de graus Celsius – mais quente que a superfície do Sol – e explode uma esfera de deutério e trítio em estado sólido do tamanho de um grão de pimenta com raios X.Os raios X desencadeiam uma implosão semelhante à de um foguete, elevando temperaturas e pressões a níveis extremos observados apenas no interior de estrelas, planetas gigantes e detonações nucleares.A implosão atinge uma velocidade de 400 km por segundo e provoca a fusão do deutério e do trítio.

No último experimento, os pesquisadores dispararam cerca de 2 megajoules de energia laser, e os nêutrons produzidos geraram cerca de 3 megajoules de energia, resultando em um ganho de energia de cerca de 50%.“A produção de energia levou menos tempo do que a luz leva para viajar uma polegada [Ed, 2 1/2 centímetros]”, disse o Dr. Marvin Adams, da NNSA.

Este não é um resultado animador para a energia absoluta liberada, observar no Guardião Arthur Thurrell, autor do livro “The Star Builders:A fusão nuclear e a corrida para abastecer o planeta”:“Não é muito, apenas o suficiente para ligar algumas chaleiras.”Esta descoberta é emocionante porque “é a primeira evidência científica de que a fusão pode produzir mais energia do que energia.Esta descoberta nuclear é, em muitos aspectos, o que todos os cientistas da fusão esperavam.Antes disso, não podiam sequer dizer que o princípio científico era um facto empírico.”

Obviamente, continua Thurrell, “isto não significa que a energia de fusão que podemos utilizar já seja uma realidade.Este é um resultado único de um único experimento."Na verdade, ainda existem muitos desafios tecnológicos a superar para tornar esta fonte de energia mais acessível e sustentável.Como ele resumiu tudo Guardião Mark Wenman, estudioso de materiais nucleares do Imperial College London, o resultado é uma “descoberta científica fantástica, algo que nunca alcançamos em 70 anos de tentativas”, mas “ainda há muitos desafios a enfrentar:como retirar a energia do sistema, como sustentar a energia por tempo suficiente para ser útil, como dimensionar a energia e se a energia pode ser barata o suficiente para competir com outras fontes.”

“Uma planta comercialmente viável produziria 30 vezes mais energia por entrada de energia (30x), em vez dos 1,54x vistos neste experimento”, explica Thurrell.E mesmo com tanta energia libertada, haveria desafios de engenharia e económicos a superar, como disparar o laser 10 vezes por segundo, em vez de uma vez por dia.Além disso, lasers gigantes podem nem ser a melhor maneira de obter energia de fusão barata:Abordagens alternativas promissoras que utilizam campos magnéticos para capturar o combustível de 150 mC estão sendo exploradas.E depois há o custo das esferas.Os usados ​​na experiência dos EUA custam dezenas de milhares de dólares, mas para uma central eléctrica viável deveriam custar alguns cêntimos.Outro problema é como extrair a energia na forma de calor.

Alguns eles também destacaram que os cerca de 300 megajoules necessários para alimentar os lasers não foram incluídos no cálculo da energia produzida pela fusão, mas - explica Thurrell ainda - esta planta foi projetada apenas para demonstrar a viabilidade científica:“Nenhum governo financiaria um protótipo de central eléctrica sem primeiro atingir este marco, e ainda há um longo caminho a percorrer entre esta conquista experimental e uma central eléctrica.”

E depois há a questão das centrais eléctricas.Embora a física da fusão seja bem compreendida, os desafios de engenharia para criar um reator funcional são enormes e os custos são atualmente altíssimos, escreve Novo Cientista em um artigo comentando a descoberta.Usinas de fissão nuclear comprovadas, aquelas nas quais confiamos há décadas, levam cerca de cinco anos para serem construídas.Os reatores de fusão podem demorar mais.

Portanto, este resultado ainda não nos aproxima da disponibilidade da energia de fusão necessária na rede eléctrica, mas – para usar uma imagem usada por Thurrell no Guardião – é como se alguém de repente soprasse uma trombeta em nosso ouvido e nos dissesse:“Isso pode ser feito!”.

Kim Budil, diretor do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, com investimento suficiente, “algumas décadas de pesquisa poderiam nos colocar em posição de construir uma usina de energia”.Uma central eléctrica baseada em tecnologia alternativa utilizada no Joint European Torus (JET) em Oxfordshire poderá estar pronta mais cedo, acrescentou.

“De certa forma tudo muda;em outro, nada muda”, explica Justin Wark, professor de física da Universidade de Oxford e diretor do Oxford Centre for High Energy Density Science.“Este resultado prova o que a maioria dos físicos sempre acreditou:a fusão em laboratório é possível.No entanto, os obstáculos a superar para construir algo como um reator comercial são enormes e não devem ser subestimados”.E sobre os tempos, ele acrescenta:“Perguntar quanto tempo levará para superar os desafios tecnológicos que temos pela frente é como perguntar aos irmãos Wright quanto tempo levaria para construir um avião que cruzasse o Atlântico imediatamente após o seu voo inaugural.Entendo que todos queiram pensar que esta é a grande solução para a crise energética.Este não é o caso, e qualquer um que o afirme com certeza está enganado.É altamente improvável que a fusão tenha um impacto suficientemente rápido para afectar a actual crise das alterações climáticas, por isso não devemos abandonar os nossos esforços para o fazer."

Os últimos resultados, conclui Wark, demonstram que “a ciência básica funciona – as leis da física não nos impedem de atingir o objetivo – os problemas são técnicos e económicos”.

O plano para proteger 30% da terra e do mar divide os participantes da COP15 em termos de biodiversidade:“A meta 30x30 não pode ser alcançada sem os povos indígenas”

A meta de proteger 30% da terra e do mar (30x30) até 2030 é o foco da COP15 sobre biodiversidade em andamento em Montreal, Canadá, mas como atingir essa meta ainda não há consenso entre os participantes da cimeira.Uma das questões centrais é o respeito pelos direitos das populações indígenas, guardiãs de áreas naturais durante milhares de anos e depois forçadas a abandonar os seus territórios precisamente por causa do estabelecimento de áreas protegidas.Os povos indígenas representam aproximadamente 5% da população mundial, mas protegem 80% da biodiversidade restante.A linguagem utilizada durante a COP15 parece acomodar as demandas dos povos indígenas e comunidades locais (PICL).Fala-se de “conservação baseada em direitos”, mas no actual projecto de texto, que será concluído no final da conferência, até 17 de Dezembro, o papel dos PICLs dentro do 30x30 ainda é contestado.Muitos são cautelosos – e são os que têm mais a perder.

“Há histórias muito, muito dolorosas de violação de direitos, de assassinatos, de deslocamentos, de extinção de povos indígenas, devido à expansão ou estabelecimento de áreas protegidas”, diz Jennifer Corpuz, que faz parte do Kankana-ey Igorot, grupo indígena povo da parte norte das Filipinas e representante do Fórum Indígena Internacional sobre Biodiversidade.“Estamos aqui como povos indígenas para transmitir a mensagem de que não podemos alcançar objetivos ambiciosos de conservação sem refletir plenamente, respeitar e proteger os direitos dos povos indígenas…Não podemos alcançar a meta 30x30 sem os povos indígenas.”

“Os pescadores artesanais de todo o mundo dizem-nos que estão a lutar com as áreas marinhas protegidas:em alguns casos são movidos em nome da conservação", ele acrescenta tudo Guardião Amélie Tapella do Centro Crocevia Internazionale.Não incluir estas comunidades corre o risco de perder conhecimentos e competências inestimáveis.“Se os governos se concentrarem apenas na criação de áreas marinhas protegidas, sem consultar as comunidades piscatórias artesanais ou confiar-lhes a gestão direta, perderemos o seu conhecimento único que nos permite encontrar a chave para um mundo onde o homem e a natureza coexistem”.

No Triângulo de Coral da Indonésia, por exemplo, um estudo realizado em Junho que comparou diferentes estilos de gestão de áreas marinhas protegidas concluiu que permitir que os povos indígenas participassem na sua gestão produzia mais biomassa do que aplicar sanções pesadas.No Reino Unido, o Sustainable Food Trust concluiu que os pescadores artesanais, apesar de empregarem dez vezes mais pessoas que os pescadores industriais, têm um impacto ambiental menor porque utilizam muito menos combustível e produzem menos emissões de carbono.

Enquanto for seguida uma abordagem “de cima para baixo”, as soluções alcançadas não serão “a solução”, afirma Lakpa Nuri Sherpa, nepalês, representante do Pacto dos Povos Indígenas da Ásia.“É vital que os PICLs sejam tratados com confiança e respeito, num espírito de verdadeira parceria.Esta abordagem está a ser testada em Port St Johns, Eastern Cape, África do Sul:um projecto colaborativo “de baixo para cima” que tratará a comunidade e o governo como parceiros iguais na conservação de recursos.Este projecto-piloto, liderado pela WWF África do Sul, oferecerá à comunidade piscatória acesso a melhores mercados para a lagosta da costa leste, uma espécie de baixo preço local, em troca do compromisso com práticas de pesca mais sustentáveis.

Enquanto isso, os governos eles ainda estão divididos sobre como remover os subsídios de atividades prejudiciais, como a pesca e a agricultura insustentáveis.A União Europeia apoiou uma proposta para redirecionar os subsídios prejudiciais para atividades que protegem a natureza, bem como eliminar os subsídios prejudiciais até 2025, mas países como a China e o Japão opuseram-se à eliminação total dos subsídios.A Argentina, um dos maiores produtores de carne do mundo, apoiou a eliminação dos subsídios prejudiciais, mas questionou a capacidade do mundo para os redireccionar eficazmente, vendo-os como uma forma de "contabilidade criativa" para justificar os actuais subsídios.

UE chega a acordo sobre mecanismo de ajuste de carbono nas fronteiras

A União Europeia chegou a um acordo sobre o mecanismo de ajustamento das fronteiras de carbono após negociações que duraram toda a noite.A medida, relatórios Reuters, imporá uma tarifa sobre as emissões de dióxido de carbono [CO2] resultantes das importações de bens poluentes, como o aço e o cimento.Esta é uma tributação única no seu género, até agora, que visa apoiar o caminho de descarbonização das indústrias europeias.As empresas que importem estes materiais para a UE serão obrigadas a adquirir certificados para cobrir as suas emissões incorporadas de CO2.O mecanismo foi concebido para aplicar o mesmo custo de CO2 às empresas e indústrias estrangeiras nos países da UE, já obrigadas a comprar licenças do mercado de carbono da UE quando poluem.Esta decisão provavelmente terá efeitos perturbadores entre os fabricantes dos EUA, escreve O Jornal de Wall Street. [Continue lendo aqui]

Gás, a Agência Internacional de Energia alerta:“No próximo ano a União Europeia poderá encontrar-se numa crise energética pior do que a deste ano”

A União Europeia tem gás suficiente para este inverno, mas poderá enfrentar uma escassez no próximo ano se a Rússia cortar ainda mais a oferta e a procura de gás chinesa recuperar dos mínimos induzidos pelo bloqueio pandémico, disse ele a Agência Internacional de Energia (AIE), instando os governos a agirem mais rapidamente para economizar energia e expandir as fontes renováveis.Segundo a AIE, a UE poderá enfrentar um défice de gás de 27 mil milhões de metros cúbicos (bcm) em 2023.[Continue lendo aqui]

Garimpeiros brasileiros cavaram uma “estrada clandestina” ilegal na floresta amazônica

As máfias mineiras brasileiras cavaram uma estrada clandestina de 120 km na selva nos últimos meses para contrabandear escavadoras e procurar ouro em terras que deveriam ser protegidas.É o que emerge de uma investigação realizada por Guardião.“Acreditamos que haja pelo menos quatro escavadeiras, e isso leva a mineração no território Yanomami ao próximo nível, a um nível de destruição colossal”, disse Danicley de Aguiar, ambientalista do Greenpeace que lidera a missão de reconhecimento ao longo da fronteira do Brasil com a Venezuela.A chegada das escavadeiras é o capítulo mais recente de um ataque de meio século levado a cabo por grupos mineiros poderosos e politicamente ligados que dizimaram aldeias Yanomami e que se intensificou após a eleição de Jair Bolsonaro como presidente em 2018.[Continue lendo aqui]

O impacto da extração de minerais críticos para a transição energética nas populações indígenas

Os impactos da mineração industrial nas terras dos povos indígenas e agricultores são bem conhecidos.A crescente procura de minerais críticos de transição energética (ETM) poderá levar a uma nova geração de projectos mineiros onde os interesses industriais e energéticos e a sustentabilidade ambiental e social irão mais uma vez colidir.De acordo com um artigo publicado em Sustentabilidade da Natureza, À medida que o sistema energético global transita rapidamente para energias renováveis, pelo menos 30 minerais e metais formarão a base material para esta transição.É crucial que os líderes políticos estejam conscientes desta tensão e insistam que os direitos das populações indígenas e camponesas sejam tidos em conta na tomada de decisões de mitigação climática.[Continue lendo aqui]

Ursos polares e mudanças climáticas:o que a ciência diz?

A imagem de um urso polar preso no gelo marinho derretido é frequentemente usada como um símbolo das rápidas mudanças climáticas do mundo.No entanto, de vez em quando, a mídia afirma que a situação dos ursos polares pode não ser tão grave.Mas de acordo com uma análise de Resumo de Carbono o consenso científico é claro:À medida que o gelo marinho do Ártico derrete, os ursos polares têm mais dificuldade em caçar, acasalar e reproduzir.[Continue lendo aqui]

Imagem de visualização: Damien Jemison/NIF