Acima de nossas cabeças há uma poderosa fonte de energia criada pela natureza, o sol. Porque o sol é de 93 milhões de milhas de nós, apenas um bilionésimo da produção de energia total do sol atinge a terra, criando um mundo florescendo com a vida. A energia que o sol dá a superfície da Terra a cada segundo é mais do que a eletricidade total gerada a partir de todas as usinas do mundo em todo o ano de 2018.
Aqui na Terra, Humans Power Machines principalmente por a colheita de energia: por exemplo, colhendo a energia da água caindo e a convertendo à eletricidade em usinas hidrelétricas. Para criar energia, você tem que converter matéria para energia.
Reações em cadeia
Uma maneira de fazer isso é dividir os átomos, os blocos básicos de construção de toda a matéria no universo. Faz assim controlável e você pode produzir um fluxo constante de energia. Perder o controle e você libera muita energia de uma só vez em uma explosão nuclear.
O núcleo de cada átomo, o núcleo, é feito de partículas, prótons e nêutrons ainda menores. A força que segura o núcleo armazena uma enorme quantidade de energia. Para obter energia do núcleo, os cientistas surgiram com um processo de dividir um átomo pesado em átomos mais leves. Porque os átomos mais leves não precisam de tanta energia para segurar o núcleo como os átomos pesados, a energia é liberada como calor ou luz. Este processo é chamado de fissão nuclear.
Quando um átomo é dividido, uma reação em cadeia é iniciada: o átomo dividido desencadeará outro átomo para ser dividido e assim por diante. Para tornar a reação em cadeia controlável, os cientistas desenvolveram maneiras de desacelerar a divisão, como absorver algumas das partículas divididas.
Poder nuclear
Usinas nucleares colhem a energia liberada pela divisão de átomos controlável. A maior usina nuclear do mundo é a central nuclear Kashiwazaki-Kariwa no Japão. Consiste em sete reatores nucleares, com capacidade máxima de cerca de 8.000 megawatts. O maior reator nuclear do mundo é um empate entre os dois reatores na usina nuclear taishan da China. Cada reator de Taishan tem capacidade de 1.750 megawatts.
Essa quantidade de poder é muito menor do que as reações nucleares não controladas, como bombas atômicas. Hoje em dia, a saída de energia de detonar uma bomba atômica é equivalente à eletricidade que a planta Kashiwazaki-Kariwa gera ao meio ano.
Uma desvantagem de fissão é o desperdício nuclear. Os átomos divididos são geralmente instáveis e emitem radiação perigosa. O desperdício nuclear precisa ser armazenado corretamente por muitos anos.
Fusão nuclear
Os cientistas também descobriram outro tipo de reação nuclear, que produz energia sem resíduos nucleares. Como dois átomos mais leves combinam-se em um átomo pesado, a massa perdida se converte em energia. Este processo é chamado de fusão nuclear. Fusion está acontecendo no núcleo do sol. Todos os segundos, o sol queima cerca de 600 milhões de toneladas de hidrogênio em cerca de 596 milhões de toneladas de hélio, produzindo energia equivalente a trilhões de bombas atômicas.
No entanto, é muito difícil conseguir uma fusão nuclear na Terra. Fusão acontece apenas em condições extremas, como as temperaturas e pressão muito altas do sol. Os cientistas ainda precisam demonstrar efetivamente a fusão nuclear controlável que produz mais energia do que consome, mas eles estão trabalhando duro para fazê-lo. Uma maneira é atirar lasers de alta potência de diferentes direções em uma pequena mancha de isótopos de hidrogênio.
A energia da fusão nuclear seria uma solução de energia promissora no futuro. Mas não se esqueça, temos um enorme reator de fusão nuclear acima de nossas cabeças, o sol. Com a melhoria da eficiência da energia solar, nem precisamos criar energia, apenas capturar mais o que o sol nos dá todos os dias.
Publicado em 29/05/2021 08h11
Artigo original:
Estudo original: