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segunda-feira, 15 de fevereiro de 2016

Equipe chinesa faz descoberta inesperada sobre fusão (Chinese team makes unexpected fusion breakthrough)





A corrida pela fusão nuclear sustentável parece ter feito grandes progressos, depois que um grupo de pesquisa chinês disse ter mantido por mais de um minuto um gás de plasma superaquecido em 49,99 milhões de graus C.



Pesquisadores do Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) disseram que foram capazes de aquecer o gás quase três vezes a temperatura no núcleo do Sol, e mantê-lo lá por 102 segundos.
O experimento envolveu o uso de um reator em forma de anel no Instituto de Ciências Físicas em Hefei, China, para aquecer e controlar gás hidrogênio a temperaturas extremas, e mantê-lo no lugar longe das paredes do anel usando ímãs supercondutores de alta potência.
     Fazer isso é extremamente difícil, e as experiências anteriores só conseguiram, no máximo, mantê-lo por menos de um minuto. A equipe chinesa foi capaz, ao que parece, de demonstrar novas técnicas para aumentar esse tempo de forma significativa, e espera-se aumentar ainda mais esse registro por um fator de 10 nos próximos anos.
     Em si mesmo, o processo demonstrado pela equipe não gera energia, mas é considerado uma peça técnica fundamental no quebra-cabeça. A fusão nuclear envolve o uso de grandes quantidades de energia para sua criação e para manter a reação por tempo suficiente de modo a obter mais energia do que aquela gasta no início. Fazer isso exige controlar o plasma de hidrogênio, que é o objetivo da equipe chinesa.
     As implicações da fusão nuclear são extraordinárias. O objetivo final é uma nova forma de energia limpa, barata e sustentável, que não requer o uso de elementos extremamente raros. Em teoria, isso representaria uma fuga da dependência de combustíveis fósseis e de velhas tecnologias de fissão nuclear, mais perigosas e sujas.




Cientistas do Instituto Max Planck usaram sua máquina para aquecer hidrogênio a 100 milhões °C por um curto período. STEFAN SAUER/AFP/Getty Images



O avanço chinês vem menos de uma semana depois de uma equipe do Instituto Max Planck aquecer hidrogênio a temperaturas ainda mais intensas - até 100 milhões °C -, mas por períodos de tempo muito mais curtos. O governo alemão tem dedicado mais de £ 1 bilhão para a busca da fusão nuclear, mesmo quando o objetivo final é visto a décadas de distância.
     Em termos de temperatura bruta, 50 milhões °C é uma mera brisa suave. A temperatura mais quente feita pelo homem - e, até onde sabemos, o ponto mais quente do universo - chegou a 5,5 trilhões °C, e foi criado em 2012 dentro do Large Hadron Collider. O experimento foi suficiente para esmagar partículas e criar o plasma quark-glúon, uma forma exótica de matéria que existia imediatamente após o Big Bang.
     De acordo com o South China Morning Post, a equipe chinesa no EAST disse que seu novo recorde está abaixo dos seus próprios objetivos, que é manter uma temperatura de cerca de 100 milhões °C por 1.000 segundos. Fazer isso seria um feito extraordinário, embora ainda deixasse a humanidade muitos anos longe de uma solução comercialmente viável da fusão.
     Felizmente, existe colaboração internacional - caótica, mas real - no domínio da fusão, bem como a concorrência: a China é um membro do projeto Reator Termonuclear Experimental Internacional, atualmente em construção na França, que visa produzir um reator capaz de gerar 500 megawatts de fusão por 400 segundos.



quarta-feira, 16 de dezembro de 2015

Cientistas acabaram de ligar uma revolucionária máquina de fusão nuclear




       Cientistas da Alemanha alcançaram um marco importante na busca para obter energia a partir da fusão nuclear. Eles anunciaram que ligaram uma das maiores máquinas do seu tipo no mundo, e foram capazes de conter com êxito bolhas superquentes de gás hélio, também conhecido como plasma.
       A fusão nuclear tem potencial para ser uma fonte ilimitada, segura e barata de energia. No entanto, apesar de diversos esforços internacionais para transformá-la em realidade, a “promessa” se provou altamente dispendiosa de se alcançar.
       Agora, para coroar um trabalho que já dura nove anos, os físicos alemães disseram ter brevemente gerado o plasma esperado dentro de um ponto-chave no processo experimental.
       “Estamos muito satisfeitos”, disse Hans-Stephan Bosch do Instituto Max Planck de Física de Plasma. “Tudo correu conforme o planejado”.






O marco
       A fusão nuclear ocorre quando átomos se fundem em temperaturas incrivelmente altas (mais de 100 milhões de graus Celsius) e geram energia. Este é o mesmo processo que ocorre no nosso sol por bilhões de anos.
       A chave para controlar esse plasma quente é usar ímãs supercondutores. Em uma câmara de vácuo especial, os átomos, na forma de um gás ionizado quente, ficam flutuando. Os ímãs são responsáveis por manterem o plasma no lugar, para que não toquem os lados frios da câmara.
       O experimento alemão, usando uma máquina chamada Wendelstein 7-X, queria exatamente provar que esses conceitos eram possíveis.
       Os físicos aqueceram um miligrama de gás hélio com um laser de micro-ondas de 1,8 megawatt, contendo-o brevemente como plasma no interior do vácuo. A experiência durou um décimo de segundo e chegou a uma temperatura de cerca de um milhão de graus Celsius.


A corrida da fusão nuclear
       O próximo passo da equipe é tentar estender a duração do experimento e descobrir a melhor maneira de produzir o plasma.
       No próximo ano, os alemães esperam refazer o teste com hidrogênio, o alvo real do estudo, ao contrário de hélio.
       Vários países estão na corrida para construir um reator de fusão nuclear. Apesar disso, o Wendelstein 7-X não vai produzir energia. O objetivo final do experimento é apenas manter o plasma por 30 minutos, e encontrar provas de que sua tecnologia pode operar continuamente.





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