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CIÊNCIA & TECNOLOGIA

REVOLUÇÃO ENERGÉTICA

Estamos prestes assistir a uma revolução energética, a Fusão Nuclear; a energia limpa e inesgotável. Ao longo de mais de 60 anos, os cientistas têm sonhado com uma fonte de energia limpa e inesgotável através da fusão nuclear – e continuam a sonhar. Agora, graças aos esforços do Instituto Max Planck de Física de Plasma, os especialistas esperam que isso possa mudar em breve.

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Ao longo de mais de 60 anos, os cientistas têm sonhado com uma fonte de energia limpa e inesgotável através da fusão nuclear – e continuam a sonhar. Agora, graças aos esforços do Instituto Max Planck de Física de Plasma, os especialistas esperam que isso possa mudar em breve.

O instituto concluiu no ano passado a construção da maior máquina de fusão nuclear do mundo do seu tipo, chamada stellarator.

O aparelho de 16 metros de largura recebeu o nome Wendelstein 7-X (W7-X) e, ao fim de mais de um ano de testes, os engenheiros estão finalmente prontos para ligar a máquina de 1,1 mil mihões de dólares pela primeira vez – o que poderá acontecer antes do final deste mês, de acordo com a revistaScience.

Stellarators são máquinas muito difíceis de construir. O vídeo abaixo demonstra a construção da W7-X, que levou 19 anos a ficar pronta.

O Business Insider relata que, entre 2003 e 2007, enquanto esta máquina-monstro estava em construção, este sofreu grandes contratempos – incluindo o facto de um dos fabricantes ter abandonado o negócio – que quase cancelaram todo o empreendimento. Pouquíssimos stellarators tiveram sua construção iniciada até hoje – e menos ainda foram concluídos.

Por comparação, o “primo” mais popular do stellarator, chamado tokamak, é o tipo de máquinas mais usado. Há mais de 30 tokamaks operacionais em todo o mundo, e mais de 200 construídos ao longo da história. Estas máquinas são mais fáceis de construir e, no passado, provaram fazer o trabalho de um reator nuclear melhor do que o stellarator.

No entanto, os tokamaks têm uma grande falha a que o W7-X é declaradamente imune – mas já lá vamos.

Como funciona um reator nuclear

A chave para um reactor nuclear bem sucedido de qualquer tipo é gerar, limitar e controlar uma bolha de material super-aquecido, chamado plasma – um gás que tenha atingido temperaturas de mais de 100 milhões de graus Celsius.

A estas temperaturas incandescentes, os eletrões são arrancados dos seus átomos, formando o que são chamados de iões. Sob estas condições extremas, as forças repulsivas, que normalmente fazem com que os iões saltem uns contra os outros como carrinhos de choque, são superadas.

Consequentemente, quando os iões colidem, eles se fundem, gerando energia, e temos o que é chamado de fusão nuclear. Este é o processo que tem alimentado o nosso Sol ao longo de cerca de 4,5 mil milhões de anos e continuará a fazê-lo por mais cerca de quatro mil milhões de anos.

Enquanto os engenheiros tentam aquecer o gás no reator à temperatura certa, são utilizadas bobinas magnéticas super-refrigeradas para gerar campos magnéticos intensos que contêm e controlam o plasma.

A diferença entre tokamaks e stellarators

Stellator

Durante anos, os tokamaks foram consideradas as máquinas mais promissoras para o aproveitamento da energia do sol, porque a configuração das suas bobinas magnéticas contém um plasma que é melhor do que a dos stellarators que existem atualmente.

Mas há um problema: os tokamaks só podem controlar o plasma em rajadas curtas que não duram mais de 7 minutos – e a energia necessária para gerar aquele plasma é maior do que a energia que os engenheiros obtêm destas rajadas periódicas.

Os tokamaks, portanto, consomem mais energia do que produzem, o que não é o esperado dos reatores de fusão nuclear, que têm sido apontados como a “fonte de energia mais importante do próximo milénio”, como afirmou Terry Slavin na sua coluna no Observer, do jornal The Guardian.

Por causa do design dos stellarators, os especialistas suspeitam que este poderia sustentar o plasma durante pelo menos 30 minutos a uma hora, o que é significativamente mais do que qualquer tokamak. O tokamak francês Tore Supra detém o atual recorde: 6 minutos e 30 segundos.

Se o W7-X for bem-sucedido, ele poderia transformar completamente a comunidade da fusão nuclear e lançar os stellarators na centro das atenções.

“O mundo está à espera para ver se obtemos o tempo de isolamento e depois o prendemos por um longo pulso”, declarou à Science David Gates, o chefe da Física do stellarator no Laboratório de Física de Princeton Plasma.

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O MANTO DA TERRA É MENOS MISTURADO DO QUE SE PENSAVA – ESTUDO

Um estudo sismológico indica que as duas enormes ‘ilhas’ existentes sob a superfície da Terra estão a uma temperatura mais elevada do que o material circundante, indicando que o manto da Terra é menos misturado do que se pensava.

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Um estudo sismológico indica que as duas enormes ‘ilhas’ existentes sob a superfície da Terra estão a uma temperatura mais elevada do que o material circundante, indicando que o manto da Terra é menos misturado do que se pensava.

Ambas as ‘ilhas’ foram descobertas no final do século passado. Os investigadores definem-nas como dois “supercontinentes” localizados entre o núcleo e o manto da Terra: um sob África e o outro sob o Oceano Pacífico, ambos a mais de 2000 quilómetros abaixo da superfície da Terra.

“Estas duas grandes ilhas estão rodeadas por uma espécie de ‘cemitério’ de placas tectónicas que foram transportadas para lá por um processo de subducção, em que uma placa submerge sob outra e se afunda da superfície da Terra até uma profundidade de quase 3.000 quilómetros”, realçou Arwen Deuss, sismóloga da Universidade de Utrecht, nos Países Baixos, e uma das autoras do estudo publicado na quarta-feira na revista Nature.

Até agora, os modelos sísmicos utilizavam apenas velocidades de onda para distinguir a composição e as características térmicas de diferentes partes da estrutura interna da Terra.

A investigação atual combinou as velocidades das ondas com uma técnica chamada “observações de atenuação” que permitiu o estudo do interior da Terra em três dimensões, algo “fundamental para compreender a evolução da composição” do manto, apontaram os autores.

A nova técnica permitiu-lhes “obter uma visão do interior do planeta, semelhante à que os médicos obtêm do corpo humano através dos raios X”.

Os resultados indicaram que, quando atingem estas ‘ilhas’ interiores do tamanho de continentes, as ondas abrandam porque a temperatura é mais elevada.

Ao estudar a composição dos minerais no manto, os investigadores descobriram também que o tamanho dos grânulos minerais nestas ‘ilhas’ gigantes é visivelmente maior do que nas placas tectónicas ‘mortas’ que as rodeiam.

“Estes grânulos minerais não crescem de um dia para o outro, o que só pode significar uma coisa: são muito maiores, mais rígidos e, por isso, mais antigos do que os cemitérios de camadas mortas circundantes. Isto indica que as ‘ilhas’ não participam no fluxo no manto terrestre”, explicou outra autora, Sujania Talavera-Soza, da mesma universidade.

“Ao contrário do que nos ensinam os livros de geografia, o manto também não pode ser bem misturado. Há menos fluxo no manto terrestre do que pensamos”, acrescentou Talavera-Soza.

O conhecimento do manto terrestre é essencial para compreender a evolução do planeta e de outros fenómenos à superfície da Terra, como os vulcões e a formação de montanhas.

Para este tipo de investigação, os sismólogos aproveitam as oscilações provocadas por fortes sismos que ocorrem a grandes profundidades, como o que ocorreu na Bolívia em 1994 — 650 quilómetros abaixo da superfície — sem causar danos ou vítimas, e a descrição matemática da força destas oscilações.

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UNIVERSIDADE DE COIMBRA LANÇA LIVRO PARA IDENTIFICAÇÃO DE ABELHAS DE PORTUGAL

A Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) lançou um livro técnico para identificação de géneros de abelhas de Portugal.

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A Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) lançou um livro técnico para identificação de géneros de abelhas de Portugal.

A obra “Chaves Dicotómicas dos Géneros de Abelhas de Portugal. Hymenoptera: Anthophila”, uma adaptação e tradução de “Key to the Genera of European Bees (Hymenoptera: Anthophila)”, é o primeiro a ser publicado sobre o tema para Portugal e em português, revelou a FCTUC, em nota enviada à agência Lusa.

Produzido no âmbito dos projetos PolinizAÇÃO e EPIC-Bee, em colaboração com a Imprensa da Universidade de Coimbra, o livro já está disponível para ‘download’ gratuito.

“Desenvolvido como uma ferramenta para a identificação de géneros de abelhas, o livro destina-se principalmente a um público académico e técnico, constituindo um marco significativo no campo da entomologia e um contributo valioso para a conservação dos insetos polinizadores”, referiu a FCTUC.

A produção do livro técnico contou com o envolvimento de investigadores do FLOWer Lab do Centro de Ecologia Funcional e do Departamento de Ciências da Vida da FCTUC, nomeadamente Hugo Gaspar, Sílvia Castro e João Loureiro.

“Este livro preenche uma lacuna de décadas na investigação sobre as abelhas selvagens em Portugal, uma vez que atualiza o conhecimento e aproxima-o da comunidade entomológica nacional através da adaptação e tradução para a língua portuguesa”, afirmou o entomólogo e aluno de doutoramento da FCTUC, Hugo Gaspar.

O trabalho “será extremamente útil não só para investigadores que trabalham no estudo e conservação de polinizadores, mas também para estudantes, naturalistas e para todos os que tiverem interesse em aprender sobre a identificação de abelhas”, acrescentou.

A obra contou também com a colaboração do investigador da Universidade do Porto, José Grosso-Silva, e da equipa de investigadores ligada ao Laboratório de Zoologia da Universidade de Mons (Bélgica), através dos projetos europeus Spring, Orbit e Epic-Bee.

A FCTUC declarou que este lançamento reforça o compromisso da Universidade de Coimbra em promover a ciência e desenvolver ferramentas de apoio à investigação científica e ao conhecimento sobre biodiversidade.

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