A Fusão Nuclear Explicada: Energia do Futuro?

a energia provavelmente é o bem mais precioso da civilização moderna ela faz os nossos carros funcionarem ilumina nossas cidades leva os nossos foguetes até o espaço e faz o nosso progresso continua sem parar energia algo tão importante que se você quiser saber o com avançada é uma civilização basta olhar a quantidade de energia que ela consumir e que ela é capaz de produzir durante a nossa história a nossa busca por fontes cada vez mais eficiente de energia acompanhou lado a lado o nosso desenvolvimento como espécie mas fomos do fogo até máquinas a vapor nós tomamos

o vento nós transformamos correntes de água em uma maneira de extrair energia útil para a humanidade mas existe um porém abastecer energeticamente toda a humanidade não é uma tarefa fácil nós estamos crescendo rapidamente e com isso a nossa demanda por energia também aumenta o que piora a nossa situação é que hoje em dia cerca de 80% da nossa energia e vêm de combustíveis fósseis eles não são renováveis e algumas estimativas apontam que eles não vão durar mais 100 anos então encontrar novas formas de energia mais eficientes não é só mais uma necessidade agora é uma

obrigação a gente não tem escolha só que pra nossa sorte nós conhecemos uma forma de gerar energia extremamente eficiente que a energia nuclear a energia nuclear consiste em extrair a energia contida nos atos e como vocês podem imaginar isso não é uma tarefa fácil existem duas maneiras bem diferentes de fazer isso a ficção ea fusão nuclear e eu vou explicar cada uma delas para deixar a diferença bem clara a função não é algo novo na verdade nós já fazemos isso desde a segunda guerra mundial e para fazer ficção você pega um elemento geralmente urânio e

dividir ele em outros elementos com massas menores só que o segredo aqui é que a soma das massas desses elementos menores é sempre menor do que a massa original de urânio então essa massa que aparentemente sumiu que foi perdida é transformada em energia muita energia a ficção de um quilograma de urânio gera 3 milhões de vezes a quantidade de energia que a queima de um quilograma de carvão gera é muita energia contida em um volume extremamente pequeno e sua eficiência isso é perfeito pra humanidade a fissão nuclear é hoje a maneira mais eficiente de gerar

energia que nós conhecemos outro lado positivo é que nós temos um fácil acesso a urânio na verdade o urânio é mais abundante na crosta da terra do que o ouro a prata de mercúrio mas mesmo sendo a maneira mais eficiente de gerar energia a fissão nuclear tem as suas desvantagens os sub produtos da fissão nuclear do urânio são radioativos e continuam radioativos por uma grande escala de tempo então isso cria problemas óbvios de o que fazer com esse lixo nuclear eles têm que ser muito bem guardados e muito bem monitorados mas e se eu dissesse

que existe uma segunda opção ainda mais eficiente e poderosa do que a fissão nuclear e melhor ainda é uma fonte de energia praticamente inesgotável porque ela usa o hidrogênio que é o elemento mais abundante do universo como combustível essa é a fusão nuclear o mesmo mecanismo que gera energia do sol a idéia da fissão era dividir os átomos a idéia da fusão é completamente o oposto na fusão nuclear nós pegamos dois átomos leves tipo hidrogênio fundimos eles e como resultado nós temos um outro elemento mais pesado mas mesmo assim como na ficção esse elemento resultante

tem massa menor do que os átomos que foram fundidos essa massa perdida é convertida em energia em relação à massa a fusão nuclear do hidrogênio libera até dez vezes mais energia do que a fissão nuclear do urânio ou seja a fusão de um quilograma de hidrogênio libera 30 milhões de vezes a quantidade de energia que a queima de um quilograma de carvão liberaria e isso é impressionante é muito impressionante só que então por que a gente não troca todas as nossas usinas nucleares por usinas de fusão nuclear o melhor ainda porque a gente não troca

todas as nossas fontes de energia de uma vez por fusão nuclear é aqui que entra a parte difícil criar as condições perfeitas para realizar a fusão nuclear é um bizarro desafio de tecnologia em geral o principal problema é fazer os dois núcleos de hidrogênio chegarem perto o suficiente um do outro porque o núcleo do hidrogênio é composto por um próton que tem carga positiva e dois prótons se repelem por causa da força de coulomb a mesma força que faz dois elétrons e elearning e quanto mais próximo você coloca os dois maior é essa força isso

cria uma espécie de barreira chamada de barreira de coulomb que impede os dois núcleos de hidrogênio de se aproximarem muito mas a natureza estranha e existe uma distância específica que se você aproximar os dois prótons a força de atração entre eles será maior do que a força de repulsão isso acontece por causa de uma das forças fundamentais da natureza a força nuclear forte ela que faz átomos se manterem coesos juntando os prótons nos núcleos de alimentos mais pesados só pra deixar clara a dificuldade aqui se você colocasse dois prótons em rota de colisão direta a

velocidade deles teria que ser por volta de 20 milhões de metros por segundo ou 7 por cento da velocidade da luz a fazer lhe chegarem perto o suficiente da força nuclear forte ganhado a barreira de colombi ok então como é que nós vamos conseguir fazer isso aumentando a temperatura ganhar da barreira de cuba e requer uma quantidade enorme de energia cinética e uma das maneiras de fazer os prótons hidrogênio chegarem essa energia necessária para quebrar a barreira de columbia aumentando a temperatura deles aumentando a temperatura os prótons se movem mais rápido só que tem um

problema para a gente conseguir colocar os prótons a 7 por cento da velocidade da luz a gente precisaria de uma temperatura de cerca de 18 bilhões de graus celsius isso é simplesmente loucura isso é mil e duzentas vezes a temperatura do núcleo do nosso sol então como que o sol consegue aqui entre outro segredo para fazer a fusão nuclear a densidade toda a massa do sol com o final todos aqueles hidrogênio do núcleo para um espaço bem apertado e esse aumento na densidade diminui drasticamente a temperatura necessária para fazer a fusão nuclear acontecer mas nós

não temos toda essa massa do sol aqui na terra e felizmente nós nem precisamos existem dois jeitos mais fáceis de realizar a fusão nuclear ao invés de usar hidrogênio nós vamos usar dois isótopos de hidrogênio o deutério e trítio o deutério o hidrogênio com o neuton a mais e o trítio é o hidrogênio com dois nêutrons a mais só que o trítio praticamente não é encontrado na natureza então ele tem que ser produzido e isso é caro então a nossa melhor alternativa é fazer a fusão de dois átomos de deutério o deutério corresponde a pouco

mais de 0,01 por cento de todo o hidrogênio presente nos oceanos isso pode parecer pouco mas é deutério suficiente para manter a demanda energética total da humanidade por mais 150 milhões de anos isso é 30 vezes mais tempo do que a estimativa de vida do sol ok mas eu ainda não responde como é que nós vamos fazer isso aqui na terra tudo bem entende a parte a temperatura e entende a parte da pressão mas aí primeiro nós temos que resolver o maior problema que é o problema da temperatura nenhum material que a unidade conseguiu produzir

até hoje consegue passar dos 4 mil graus celsius eles derretem quando chega nisso e como nós estamos falando de temperaturas na casa de milhões de graus celsius eu acho que ficou bastante evidente o tamanho do problema aqui mas existe uma solução esperta e se o hidrogênio quando virá plasma quando for aquecido até milhões de graus celsius não necessariamente tiver que tocar em nada essa idéia por trás do tocá mack o design mais avançado que temos de fusão nuclear hoje em dia quando o hidrogênio é aquecido até os milhões de graus celsius ele vira plasma os

elétrons são arrancados do núcleo então aquilo virou uma sopa de partículas carregadas extremamente energéticas mas existe um lado bom nesse cenário caótico partículas carregadas podem ser confirmadas por campos magnéticos mas podemos limitar esses íons e elétrons extremamente energizadas e fazer com que eles continuem aquecidos sem destruir nada é como se nós estivéssemos criando uma espécie de caixa invisível em que as paredes da caixa são campos magnéticos isso resolve o principal problema gerar energia através de fusão nuclear é provavelmente o projeto mais ambicioso e brilhante da humanidade nós podemos tranquilamente viver só de fusão nuclear porque

o nosso principal com xiv o deutério vai durar praticamente mais tempo do que o nosso sistema solar para todos os efeitos de perspectiva humana isso é praticamente infinita mas e quanto à segurança qualquer probabilidade de acidentes como o de chernobyl acontecerem diferente dos reatores de ficção que possuem combustível para vários e vários anos dentro do seu reator os reatores de fusão nuclear possui apenas hidrogênio para sustentar alguns segundos de fusão além disso as condições para começar a fusão nuclear são tão específicas e perfeitas que qualquer coisa que aconteça de errado o plasma esfria rapidamente e

nada acontece a reação para você não tem nenhuma explosão nem nada do tipo a reação literalmente pára mas e quanto ao lixo nuclear nenhum dos elementos utilizados para fazer a fusão acontecer são radioativos e além disso o resultado da fusão do hidrogênio que é o hélio tem vários usos benéficos para medicina e para várias outras áreas da ciência e para balões de festa não existe lixo nuclear na fusão e eu acho que esse é um dos pontos mais importantes a fusão a energia do futuro não há dúvidas disso mas a pergunta importante é o conde

instante está esse futuro porque nós não temos nenhum indicativo ou certeza de quando ou se nós vamos conseguir usar a fusão nuclear para suprir a demanda energética da nossa sociedade a fusão nuclear provavelmente é o maior desafio de engenharia e tecnologia já enfrentados pela humanidade mas se nós conseguimos essa tecnologia se a gente conseguir passar esse desafio nós vamos ter energia limpa e eficiente e barata por 150 bilhões de anos isso é incrível muito obrigado e até a próxima [Música] [Música]