Monday, April 5, 2010

Mini centrais nucleares para alimentação de 20000 casas

Centrais nucleares menores do que um jardim e capazes dealimentar energéticamente 20000 casas estarão à venda no prazo de cinco anos, dizem cientistas de Los Alamos, o laboratório de Governo U.S. que desenvolveu a primeira bomba atómica.
Os reactores de miniatura será selado de fábrica, não conter nenhum material aproveitável para armas, pois têm sem peças móveis e será quase impossível roubar porque eles serão com envolvidas por betão e enterrados subterrâneo.
O Governo dos EUA licenciou a tecnologia Hyperion, uma empresa baseada em Nova Iorque que disse na semana passada, que teve suas primeiros encomendas firmes e planos para iniciar a produção de massa dentro de cinco anos. "Nossa meta é gerar electricidade para 10 centavos uma quilowatt-hora em qualquer lugar do mundo," disse John Deal, chefe executivo da Hyperion. ' Irão custar aproximadamente US $ 25 m [UKL 16 m] cada. Para uma Comunidade com 10000 famílias, que é um preço muito acessível US $ 2500 por home. '
Negócio alega ter mais de 100 ordens firmes, em grande parte das indústrias petróleo e electricidade, mas diz que a empresa também é alvo os países em desenvolvimento e comunidades isoladas. 'É a tecnologia leapfrog,', disse.
A empresa planeja configurar três fábricas para produzir 4000 plantas entre 2013 e 2023. "Já temos um pipeline para 100 reactores, e aproveitamos nosso tempo a ferramenta para mass-produce este reactor".
O primeiro confirmou a ordem veio de tes que, uma empresa de infra-estrutura checo especializadas e centrais de água. ' Eles ordenou seis unidades e um adicional de doze. Temos a certeza muito sua capacidade de compra, "disse o negócio. A primeira delas, disse ele, poderia ser instalada na Roménia. ' Agora temos uma lista de espera de seis anos. Estamos em conversações com os desenvolvedores nas Ilhas Cayman, Panamá e Bahamas. '
Os reactores, apenas poucos metros de diâmetro, serão entregue na parte de trás de um camião para ser enterrado subterrâneo. Eles devem ser reabastecidos cada 7 a 10 anos. Porque o reactor baseia-se em um projeto de 50 anos de idade revelou-se seguro para os alunos a usar, alguns países são esperados de objeto para plantas no seu território.

Saturday, December 5, 2009

A Energia Nuclear Como Alternativa Energética

Os sistemas de quarta geração compreendem não só o reactor mas também a forma de conversão de energia, instalações para todo o ciclo de combustível desde a extracção até à deposição final. Com base nestas directivas o consórcio internacional identificou 6 tipos de sistemas, a motivação por detrás do desenvolvimento destes sistemas é a procura em satisfazer os objectivos tecnológicos do projecto: geração de electricidade, hidrogénio, água doce, produção de calor e gestão adequada de actínidios. Procurou-se também ter uma margem de segurança já que é possível que nem todos estes sistemas sejam capazes de cumprir os objectivos iniciais ou ser economicamente viáveis.

“Gás-Cooled Fast Reactor System” (GFR): consiste num reactor de neutrões rápidos arrefecido por gás (hélio), com um ciclo de combustível fechado. Como outros reactores térmicos arrefecidos com hélio, a elevada temperatura de saída do hélio de refrigeração possibilita processar o calor com elevada eficiência permitindo a produção de electricidade e hidrogénio. O reactor de referência possui 288MWe e é arrefecido com hélio que sai a 850ºC para uma turbina de gás segundo um ciclo de Brayton para atingir uma elevada eficiência térmica (42%). Existem vários combustíveis candidatos a operar a estas elevadas temperaturas e que asseguram um retenção eficiente dos produtos da fissão entre eles pastilhas cerâmicas compósitas, partículas de combustível avançadas e compostos cerâmicas de actínidios. A configuração do núcleo pode ser baseada em blocos prismáticos, tubulares ou chapas de combustível. O GFR possui um sistema local integrado para o tratamento e reprocessamento do combustível, e uma turbina de ciclo directo movida a hélio para gerar electricidade, ou opcionalmente usar o calor para produzir hidrogénio através da separação termoquímica deste. Através da combinação de neutrões rápidos e reciclagem dos actínidios o GFR minimiza a produção de resíduos radioactivos de vida longa. Possibilita ainda a utilização de materiais fissionáveis ou férteis de forma mais eficiente que os actuais reactores térmicos arrefecidos a gás.

“Lead-Cooled Fast Reactor System” (LFR): é um reactor de neutrões rápidos que usa chumbo ou uma liga de chumbo-bismuto como metal de refrigeração e um sistema fechado de combustível para efectuar a conversão de urânio fértil (238) em plutónio. O sistema tem um ciclo que permite a reciclagem completa de actínidios do combustível em instalações locais ou regionais. Este sistema é apresentado como bastante flexível permitindo centrais de bateria com potências de 50-150MWe (SSTAR), que apresenta um grande intervalo entre reabastecimentos, em alternativa é possível criar um sistema modular com potências de 300-400MWe ou uma grande central monolítica de 1200MWe. O termo bateria refere-se a um núcleo de fábrica de vida longa e não aos dispositivos electrolíticos. O combustível é metálico ou um composto à base de nitreto contendo urânio fértil e transuranianos. O LFR é arrefecido por convecção natural do metal que tem uma temperatura de saída de 550ºC mas com possibilidade de ser estendida a 800ºC usando materiais avançados. Esta temperatura permitiria a obtenção de hidrogénio pelo processo termoquímico. A bateria do LFR é um sistema pré-fabricado operando em ciclo fechado com tempos longos de reabastecimento (15-20 anos), nessa altura é possível substituir apenas o núcleo ou o módulo completo. Um dos mercados alvo do LFR é a geração de energia eléctrica para pequenas redes de distribuição, ou para países que não desejem criar de raiz estruturas para o ciclo de combustível de forma a suportar os seus programas de energia nuclear. O sistema de bateria foi projectado para a geração de electricidade e outros produtos como hidrogénio ou água potável.

“Molten Salt Reactor System” (MSR): é constituído por um reactor arrefecido por uma mistura de sal fundido e com um sistema de reciclagem completa de actínios. Neste sistema o combustível é uma mistura líquida circulante de sódio, zircónio e fluoretos de urânio. O combustível de sal fundido flúi através de canais de grafite do núcleo produzindo um espectro epitérmico. O calor gerado no sal fundido é depois transferido para um circuito secundário por um permutador de calor, depois deste para um terceiro circuito através de um permutador de calor e deste para o sistema de geração de electricidade. A central de referência opera com uma potência de 1000MWe. O circuito possui uma temperatura de saída de 700ºC com possibilidade de chegar aos 800ºC através de melhorias da eficiência térmica. O circuito de combustível fechado pode ser trabalhado para a combustão eficiente de plutónio e actínidios. O facto do sistema MSR possuir o combustível no estado líquido permite a adição de actínidios tais como o plutónio, evitando a necessidade de fabricação de combustível. Os actínios resultantes dos produtos de fissão formam fluoretos no líquido de arrefecimento, estes fluoretos possuem excelentes propriedades de transferência de calor e uma baixa pressão de vapor reduzindo a tensão sobre as tubagens.

“Sodium-Cooled Fast Reactor System” (SFR): é um reactor de neutrões rápidos arrefecido com sódio numa lógica de ciclo de combustível fechado para uma gestão eficiente de actínidios e conversão de urânio fértil. O ciclo de combustível emprega uma reciclagem completa de actínidios em duas opções básicas: uma para centrais de tamanho intermédio 150-500MWe com arrefecimento por sódio e com uma liga de combustível constituída por urânio, plutónio, actínidios e zircónio. A segunda para grandes centrais de 500-1500MWe arrefecidas a sódio mas com um combustível de óxidos de urânio e plutónio, suportada por instalações de processamento aquoso avançado em instalações centralizadas servindo um grande número de reactores. Em qualquer dos casos a temperatura de saída do líquido de refrigeração é de 550ºC. O sistema SFR foi projectado para gestão de resíduos de elevada radioactividade, em particular a gestão de plutónio e actínidios. Medidas importantes de segurança incluem um longo tempo de resposta térmica, uma margem elevada relativamente à ebulição do líquido de arrefecimento, um sistema primário que opera a pressão quase atmosférica, e um sistema secundário de sódio fundido entre o sistema primário de sódio radioactivo e o sistema de geração de vapor para as turbinas. Com inovações para reduzir custos de capital o SFR será capaz de servir os mercados de electricidade. A filosofia de neutrões rápidos permite utilizar materiais fissionáveis e férteis de forma mais eficiente que os reactores térmicos de neutrões lentos.

“Supercritical Water-Cooled Reactor System” (SCWR): é um reactor de alta temperatura e pressão arrefecido a água que opera num ciclo termodinâmico acima do ponto crítico da água (374ºC, 22,1MPa). O refrigerante constituído por água no estado supercrítico permite uma eficiência térmica (45%) um terço superior à dos actuais reactores de água leve (35%), bem como a simplificação da central pois o refrigerante não muda de fase no reactor e encontra-se acoplado directamente ao sistema de geração eléctrica. A central de referência opera com uma potência de 1700MWe, com uma pressão de operação de 25MPa (250bar), e uma temperatura de saída do refrigerante de 510ºC com possibilidade de ir até 550ºC. O combustível é composto por óxido de urânio. O reactor incorpora sistemas de segurança passiva semelhantes ao BWR simplificados. Este sistema foi projectado principalmente para a produção eficiente de energia eléctrica com uma opção de gestão de actínidios baseado em dois tipos de núcleo de reactor: reactor de neutrões térmicos, ou neutrões rápidos. Desta forma o sistema oferece duas opções diferentes ao nível do combustível: a primeira opção é um ciclo aberto em reactor de neutrões térmicos; o segundo é um ciclo fechado com um reactor de neutrões rápidos e reciclagem completa de actínidios em centrais avançadas de processamento aquoso em instalações centrais.

“Very-High-Temperature Reactor System” (VHTR): é um reactor moderado por grafite, arrefecido a hélio alimentado por um ciclo de urânio. Fornece uma temperatura de saída do refrigerante de 1000ºC permitindo aplicações como a produção de hidrogénio ou fornecimento de calor a indústrias petroquímicas ou outras. O reactor de referência tem 600MWe de potência, com o circuito primário a fornecer calor por um permutador de calor e um circuito secundário para a utilização posterior desse calor. O núcleo do reactor pode ser um bloco prismático como os reactores Japoneses HTTR, ou um “pebble-bed” como os Chineses HTR-10. Para a produção de hidrogénio, o sistema fornece calor que pode ser usado eficientemente pelo processo termoquímico iodo-enxofre. O VHTR foi projectado para ser altamente eficiente no fornecimento de calor a um largo leque de indústria com grande intensidade energética de calor (e não de electricidade). O sistema pode incorporar equipamentos de produção eléctrica para satisfazer necessidades de co-geração, possui também a flexibilidade de adoptar combustíveis de urânio ou plutónio e oferece uma geração mínima de resíduos. Assim o VHTR oferece ainda uma ampla gama de aplicação em processos de geração de calor e uma opção para a geração de electricidade com alta eficiência, enquanto mantém as características de segurança oferecidas por outros reactores modulares de alta temperatura arrefecidos por gás.

Monday, November 2, 2009

Acelaração de partículas

Um acelerador de partículas é um aparelho que produz "feixes" de átomos, elétrons, moléculas ou algumas partículas mais exóticas, como antiprótons, pósitrons ou mésons, com velocidades altas, geralmente superiores a 1/1000 da velocidade da luz c. Para que sejam atingidas estas velocidades, que em alguns casos chegam quase na velocidade da luz, as partículas sofrem a ação de forças eletromagnéticas, com arranjos que diferem bastante entre os diversos tipos de aceleradores.
A Química hoje seria provavelmente descrita como a ciência que estuda os átomos e as moléculas: como reagem uns com os outros, como emitem ou absorvem luz, como se ionizam, perdendo ou ganhando elétrons, etc. Uma "reação química", por exemplo a de combustão quando uma molécula de açúcar e uma de oxigênio reagem dentro de um ser vivo fornecendo energia, é uma "colisão", mesmo que nesse caso as velocidades sejam baixas. Do ponto de vista aplicado diversas técnicas (como o PIXE, o RBS e o Auger) se baseiam na emissão de elétrons ou de raios-X por átomos que foram alvejados por elétrons ou por ions de alta velocidade, obtidos em aceleradores.
Grande parte das informações que temos sobre os átomos e sobre as moléculas vem dessas colisões, feitas de forma controlada. Podemos ter um feixe de luz monocromática atravessando um meio e considerar que as partículas de luz (fótons) colidem com um "alvo" de átomos ou moléculas. Podemos ter uma experiência bem similar, onde ao invés de luz temos feixes de elétrons ou de ions, cada feixe sendo composto por partículas com a mesma energia cinética.
Aceleradores são tambem fundamentais em aplicacões . Os microcircuitos de um computador são fabricados acelerando ions a dezenas de milhares de eV e jogando-os contra uma pastilha de silicio. Estes aceleradores são chamados implantadores e sem eles nao haveria nem a elétronica moderna nem os computadores. Outras aplicacoes existem na Medicina, onde frequentemente aceleradores de elétrons com 20 milhões de eV são usados para irradiar pacientes com cancer (os elétrons destroem o tecido canceroso). Na medicina também são usados para fazer a produção de substâncias radioativas, as quais podem ser usadas para tratar o cancer. Um tubo de raios-X, equipamento usado rotineiramente no diagnóstico mé:dico desde meados deste século XX, é um acelerador de elétrons, que atingem algumas dezenas ou centenas de milhares de eV e incidem sobre uma folha metálica, cujos átomos emitem raios-X.
Mas, como se acelera um elétron, ou um íon ou um átomo? Essencialmente são forcas elétricas que fazem isso, ou diretamente (como no tubo de TV ou no de raios-X) ou indiretamente, quando campos magnéticos variaveis no tempo produzem forcas elétricas (os aceleradores acima de alguns milhoes de eV em geral são desse tipo).
Entre os diferentes tipos de aceleradores temos:
-os "tandems", onde ions negativos são acelerados por um potencial elétrico positivo até um alvo gasoso ou sólido onde perdem elétrons, virando ions positivos e sendo acelerados novamente (
Nosso acelerador na UFRJ é desse tipo, se tivermos por exemplo um feixe de H- e um potencial de 1,7 MV vamos obter um feixe de H+ com 3,4 MeV. No Brasil há outros similares na UFRGS e na USP);
- os Van de Graaff, onde uma esfera é carregada eletricamente até alguns MV e dentro dela se coloca uma fonte de ions, os quais são acelerados (No Brasil há um na PUC/RJ.);
-os lineares, onde um campo magnético variável induz um campo elétrico variável na direção do tubo do acelerador, com o campo eletrico &sendo oscilante, mas com o feixe sendo pulsado, para só percorrer o tubo quando o campo aponta no sentido desejado (No Brasil há aceleradores deste tipo no CBPF, na USP e em muitos hospitais.);
- o ciclotron, onde o íon descreve semicirculos sob a ação de campo magnético, entre esses semicirculos é acelerado por um campo elétrico e, como passa diversas vezes nesse mesma região, um potencial elétrico pequeno resulta numa grande energia final (No Brasil temos aceleradores destes no IEN e no IPEN, respectivamente nas cidades do Rio de Janeiro e de São Paulo.) e
-os eletrostáticos de baixa voltagem (até algumas centenas de keV) onde um elétron ou um íon é acelerado por um gerador externo (No Brasil são empregados para acelerar elétrons, sendo encontrados na UFRJ e na UFSCar. Além desses aceleradores, obviamente temos todos os tubos de raios-x, todos os aparelhos de TV e todos os monitores de vídeo de computadores, formalmente aceleradores mas que são empregados para finalidades outras que não a pesquisa...)
Temos também o sincrotron de radiação onde elétrons são acelerados a energias da ordem de GeV e, como percorrem trajetórias curvas, emitem fortemente luz polarizada, monocromática e de alta frequência. Estes aceleradores no entanto não são usados para colidir as partículas aceleradas com um "alvo" mas sim para fazer interagir essa "luz sincrotron" com alvos. (No Brasil temos o Laboratório Nacional dfe Luz Sincrotron, em Campinas.).

Wednesday, October 21, 2009

Cimeira da ONU em Copenhague em Dezembro de 2009

Os representantes dos mais importantes países responsáveis pelas emissões de dióxido de carbono tiveram dois dias de discussões sobre o aquecimento global, com o objetivo de preparar a cúpula da ONU, que será realizada em Copenhague em Dezembro, indicou o ministro britânico de Energia e Mudanças Climáticas (DECC). "Este dia é o começo do fim da partida, pois a apenas 50 dias das negociações finais de Copenhague temos que imprimir mais força ao jogo", declarou Ed Miliband em um comunicado.
"O Reino Unido está pressionando para que o Fórum das principais economias sobre energia e clima (MEF) obtenha um acordo ambicioso", acrescentou. O Fórum foi lançado pelo presidente norte-americano Barack Obama em março. É destinado a facilitar a busca por uma posição comum entre as economias mais poluidoras. É a quinta vez que seus membros --entre eles Brasil, Reino Unido, França, Itália, Índia, Alemanha, Japão, Estados Unidos, Rússia-- se reúnem desde sua criação.
Vários países foram convidados, como Lesoto, Maldivas, Bangladesh, Costa Rica, Etiópia e Argélia, segundo um porta-voz do DECC. As discussões serão realizadas de domingo a segunda-feira e os principais temas abordados serão o financiamento do combate ao aquecimento global, a gestão florestal e a maneira de reduzir as emissões de CO2, gás causador do efeito estufa considerado o principal responsável pelo aquecimento global.
"Representamos 90% das emissões mundiais (de CO2), então se conseguirmos avançar e reduzir as divergências entre os (17) países mais envolvidos no problema, isso facilitará as discussões nas Nações Unidas", explicou Ed Miliband à rede de televisão BBC.

Wednesday, September 16, 2009

O hidrogénio, energia do futuro

O hidrogénio transformar-se-á no combustível renovável e inesgotável do futuro? Os investigadores seguem duas pistas diferentes: a primeira, em fase avançada de estudo e desenvolvimento, consiste na pilha de combustível; a segunda - mais distante - consiste na fusão de núcleos de hidrogénio.Por oposição à pilha clássica "consumidora" dos reagentes electroquímicos que geram a corrente, a pilha de combustível consiste num gerador de electricidade (e acessoriamente de calor) que utiliza a reacção entre o hidrogénio renovado em permanência (enquanto combustível) e o oxigénio do ar (enquanto comburente) para, através da libertação de electrões, produzir água. A Europa, Estados Unidos e Japão desenvolvem uma intensa actividade de investigação industrial sobre grande número de variantes de pilhas de combustível - destinadas quer aos motores eléctricos dos automóveis, quer às novas gerações de centrais eléctricas e térmicas. Este promissor modo de produção de energia sustentável deveria, seriamente, penetrar no mercado dentro de uma ou duas décadas.A ambição sem precedentes da fusão é a reprodução, de forma controlada, do gigantesco processo de produção de energia desenvolvido no universo estelar através da fusão de núcleos de hidrogénio com núcleos mais pesados de hélio. De há quatro décadas a esta parte, a Europa investiu num grande esforço de investigação sobre esta energia do futuro que levantaria definitivamente a hipoteca que representa o progressivo esgotamento dos recursos fósseis, sem produção de emissões poluentes nem de resíduos radioactivos. Actualmente, a fusão é objecto de uma vasta cooperação mundial (ITER) tendo em vista à construção, a prazo, de um primeiro reactor experimental.

Sunday, August 30, 2009

Inovação - controle de energia








É o conceito por trás de “ procura-resposta ” os usuários usem menos poder de pagamento de um processo em que empresas de energia. Existem várias empresas capazes de gerenciar esse processo, mas apenas um deles faz isso com estilo, usando o Joule de energia , projetado por Sistemas de som ambiente (já mencionamos anteriormente hoje como os criadores do som ambiente oub) Disponível apenas para usuários do consumidor o POWERLINEprograma procura resposta , o Joule de energia ou Home JOULE chamado agora, é um divertido e inteligente obter seu weather previsão, temperatura atual e principalmente,e a sua atual electricidade.

Tuesday, July 28, 2009

menos CO2

Promessa para o fornecimento de combustível a um preço mais barato do que qualquer combustível fóssil, atualmente, menos de 50 dólares por barril (petróleo negociado hoje a US$ 68/barril).Em essência, eles usam a luz solar e um conversor. Neste conversor uma mistura dos raios solares agindo sobre os organismos geneticamente modificados para produzir uma concentração de CO2 combustível praticamente inesgotável.A empresa, em comparação com as tradicionais empresas de bicombustíveis, nos Estados Unidos pode conseguir um desempenho equivalente a quase 19 litros por metro quadrado por ano, muito mais elevado do que os métodos atualmente usados.Na Espanha, por exemplo, a partir de 2010 será obrigatória uma mistura de bio 6% na gasolina. A empresa Joule iria alavancar esses combustíveis e ainda sem devastar terras agrícolas ou plantações tradicionalmente destinados a outras utilizações.Os organismos geneticamente modificados são um segredo por agora que a empresa está aguardando o fim de obter a patente. O gráfico abaixo detalhes como eles pensam para obter gasolina a partir do gás de vida, o CO2, e domingo, e mais informações podem ser encontradas no link anexado à web site da empresa.
 
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