Tocha de fusão - Fusion torch

Uma tocha de fusão é uma técnica para utilizar o plasma de alta temperatura de um reator de fusão para separar outros materiais (especialmente resíduos) e convertê-los em alguns elementos reutilizáveis ​​e vendáveis. Foi inventado em 1968 por Bernard J. Eastlund e William C. Gough enquanto eles eram gerentes do programa de pesquisa termonuclear controlada da Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos (AEC). O conceito básico era colidir o vazamento de plasma dos reatores de fusão em sólidos ou líquidos, vaporizando, dissociando e ionizando os materiais e, em seguida, separando os elementos resultantes em caixas separadas para coleta. Outras aplicações de plasmas de fusão, como geração de luz ultravioleta e óptica e geração de combustível de hidrogênio, também foram descritas em seu artigo de 1969 associado.

Como funciona

O processo começou com um tokamak , uma "garrafa" magnética em forma de donut, contendo plasma e material indesejado. Essa combinação resultaria em um pool de elétrons e núcleos que, por sua vez, faria com que o tokamak transbordasse e transferisse o plasma para uma saída. Esse plasma então passa por uma série de placas de metal, diferindo em temperaturas específicas, todas dispostas em ordem decrescente. Os átomos dos elementos passam sobre as placas com pontos de ebulição acima dos seus. Eventualmente, os átomos encontram placas onde a temperatura é mais baixa do que seu ponto de ebulição. Isso os faz grudar no prato. As placas funcionam então como um sistema de destilação que separa o plasma em seus elementos constituintes. Esses elementos puros podem então ser reutilizados.

Papel de 1969

No artigo "A Tocha de Fusão - Fechando o Ciclo do Uso para o Reutilização", Bernard J. Eastlund e William C. Gough definiram população (alimentos), entropia (recursos, energia, poluição) e guerra (necessidades e comportamento humano) como três armadilhas que podem impedir o avanço da humanidade.

O uso da tocha de fusão em conjunto com a energia de fusão controlada oferece uma solução potencial para a armadilha de entropia nos materiais. - isto é, o esgotamento do homem dos recursos armazenados da natureza. (Eastlund & Gough, 1969)

Em termos de necessidades de energia, eles estimaram que no ano 2000 seriam necessários 140.000 megawatts de capacidade elétrica. Eles também especularam que o conceito da tocha de fusão seria útil para a separação do urânio do material do elemento combustível do reator.

Efeitos no meio ambiente

Embora a tocha de fusão ajude no descarte de poluição e resíduos e os torne disponíveis para reutilização, também surge um problema. O processo de separação de elementos consome muita energia e, portanto, cria muito calor. Com a elevação dos padrões de vida, todo esse calor criado com o uso da tocha de fusão será liberado na atmosfera. Uma quantidade tão grande de calor pode fazer com que a temperatura da superfície da Terra aumente. Isso poderia eventualmente levar a severas modificações climáticas e colocar um limite na população mundial e nos padrões de vida. No entanto, o calor gerado pela tocha de fusão e fusão pode ser "contido" se o sistema for levado a uma temperatura de equilíbrio, portanto, tornando-se autossustentável.

Referências

Leitura adicional