O poder da fusão é um triunfo científico, mas não (ainda) comercial. Como fazemos isso?
Não coloque todos os ovos na mesma cesta.
- Este mês, os pesquisadores do National Ignition Facility conseguiram algo sem precedentes: eles geraram mais energia da fusão nuclear do que a energia que seus lasers colocaram para ativá-la.
- No entanto, os lasers eram apenas parte do orçamento de energia. A conquista foi um triunfo científico, mas a aplicação comercial ainda está a décadas de distância porque o sucesso da fusão gerou apenas cerca de 1% da energia total utilizada.
- A rapidez com que a fusão se torna online como fonte de energia depende de apoio e financiamento. Se a sociedade continuar a investir em tecnologia de fusão, poderemos ter usinas de fusão em algumas décadas.
Em 5 de dezembro, um conjunto de 192 lasers poderosos disparou em uma pastilha do tamanho de um grão de pimenta. Por uma fração de segundo, uma estrela em miniatura surgiu e, com a mesma rapidez, desapareceu. A microestrela fundiu alguns dos mesmos ingredientes encontrados no centro do Sol e, no processo, gerou mais energia do que os lasers injetados. a Instalação Nacional de Ignição no Laboratório Nacional Lawrence Livermore conseguiu algo que nunca havia conseguido. O champanhe saiu, uma coletiva de imprensa foi convocada e a mídia contou a história de um marco científico.
Como costuma acontecer, porém, a cobertura da mídia foi desigual. Alguns veículos descreveram a conquista como um ponto de virada na ciência, enquanto outros foram mais cautelosos. Então, qual é a verdade?
Indo além da Revolução Industrial
Primeiro, a realização. É verdade que o evento de fusão gerou 150% mais energia do que os próprios lasers forneceram. Esta foi a primeira vez que a fusão usando esta técnica gerou mais energia do que o que é fornecido.
No entanto, os lasers eram apenas parte do orçamento de energia. Muito mais energia foi usada para alimentar os lasers e outros equipamentos. Na verdade, o sucesso da fusão gerou apenas cerca de 1% da energia total utilizada. UMA artigo recente do Big Think deu uma avaliação mais sóbria do resultado. Além disso, os lasers só podem disparar, na melhor das hipóteses, cerca de uma vez por dia. Uma usina de fusão exigiria milhares de ciclos por dia. Portanto, este foi um triunfo científico, não comercial.
Mas foi um triunfo. A fusão é uma fonte de energia muito promissora, mesmo que esteja longe de estar pronta para implantação. Isso nos leva a questões importantes: por que a fusão é interessante e o que devemos fazer a seguir?
A energia é o que impulsiona nossa sociedade técnica. Por mais de um século, a humanidade queimou combustíveis fósseis para suprir as necessidades da Revolução Industrial. Esses combustíveis catalisaram grandes melhorias na vida das pessoas, mas têm um preço. Por emissão de dióxido de carbono na atmosfera, estamos mudando o clima. Sem mudanças reais em nosso uso de energia, nosso impacto no mundo aumentará.
Muito já foi escrito sobre as mudanças climáticas, mas tudo o que importa aqui é a necessidade de nos afastarmos dos combustíveis fósseis. Como nossas necessidades energéticas não vão acabar, precisamos encontrar fontes de energia que não emitam carbono. Muitos foram propostos, desde energia eólica, solar e geotérmica até a energia nuclear tradicional. Quando consideramos todas as fontes de energia possíveis, porém, a fusão se destaca como a mais poderosa. Uma vez resolvidos os problemas técnicos que impedem a geração de energia baseada na fusão, será uma tecnologia claramente superior.
Não acredita? Pense em explosivos. Explosivos tradicionais (químicos) são muito perigosos, mas são superados por explosivos atômicos (fissão), que são eclipsados por sua vez por bombas de hidrogênio (fusão). As diferenças no poder explosivo refletem seu potencial de geração de energia.
O apoio contínuo à ciência da fusão é fundamental
A tecnologia de fusão ainda não é comercialmente viável. É a fonte de energia do futuro, não de hoje. Enquanto isso, a sociedade deve continuar a desenvolver tecnologias verdes mais familiares.
Mas a fusão é o futuro, então como podemos aproximar esse futuro? Bem, com pesquisa e desenvolvimento, é claro. Precisamos de um grupo de cientistas, engenheiros, técnicos e profissionais de computação dedicados para dedicar suas carreiras à criação de tecnologias e à solução dos desafios envolvidos na geração de energia por fusão. Isso levará tempo e dinheiro.
Como a pesquisa de fusão é apoiada? Embora existam empresas explorando a tecnologia de fusão – tanto a versão iniciada por laser quanto a versão muito mais comum, que emprega ímãs poderosos para conter o material de fusão – a maior parte do apoio à fusão veio dos governos. No EUA, esse apoio é supervisionado pelo Departamento de Energia . O Departamento apóia vários laboratórios nacionais que abordam os problemas científicos enfrentados pelo país, e Lawrence Livermore é um dos poucos laboratórios encarregados de tecnologias nucleares. (Divulgação: sou um cientista da Fermilab , um dos laboratórios não nucleares do Departamento de Energia.)
Desde a década de 1990, a pesquisa de fusão nuclear nos EUA tem sido apoiada a uma taxa de cerca de meio bilhão de dólares por ano , ajustado para dólares de hoje. Isso parece muito, mas deve ser comparado com o apoio do governo à indústria de combustíveis fósseis, que se beneficiou de subsídios diretos da ordem de US$ 20,5 bilhões por ano. Algumas estimativas de subsídios anuais indiretos chegam a centenas de bilhões de dólares.
Levou tempo para os cientistas chegarem a um ponto em que pudessem extrair mais energia de fusão do que a energia do laser que eles colocavam. observado pela primeira vez em 1934, e a técnica do laser foi proposto em 1957. Portanto, a realização deste mês levou pelo menos 75 anos para ser feita. Levará mais 75 anos até que as usinas de energia de fusão sejam uma realidade?
Isso depende do suporte. Se a sociedade continuar a investir em tecnologia de fusão, poderemos ter usinas de fusão em algumas décadas. Os desafios são reais, mas não intransponíveis. Eles podem ser superados e mais dinheiro significa soluções mais rápidas.
A tecnologia de fusão não deve ser buscada em vez de tecnologias de energia verde mais maduras, mas em adição a elas. Como qualquer investidor sensato com investimentos de curto e longo prazo, a sociedade deve ter um portfólio diversificado de investimentos em tecnologias energéticas futuras.
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Por hoje, parabenizamos os pesquisadores da Lawrence Livermore por sua conquista. Devemos apoiá-los e a outros cientistas de fusão enquanto abrem caminho para o futuro.
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