A Voyager 1 está agora deixando o sistema solar , tornando-se a primeira sonda feita pelo homem a entrar no espaço interestelar. Isso é uma grande conquista, e levou apenas mais de 30 anos. Mas se formos levar a sério a coragem de ir aonde nenhum homem foi antes e enviar humanos para além do sistema solar, precisaremos de uma fonte de energia barata e abundante para nos ajudar a chegar lá.
Exatamente de quanta energia estamos falando? Bem, em janeiro , um artigo apareceu no arXiv por Marc Millis , ex-chefe do Breakthrough Propulsion Physics Project da NASA, calculando os custos - em termos de energia - de uma missão espacial tripulada verdadeiramente interestelar. E não era uma boa notícia.
Para um cenário, ele assumiu uma nave espacial de 500 pessoas em uma viagem só de ida para estabelecer uma colônia humana em algum exoplaneta distante. Isso exigiria um exajoule de energia, ou 1018 J, ou seja, quase a mesma quantidade de energia consumida por todos na Terra em um ano.
Uma missão não tripulada para Alpha Centauri consumiria ainda mais energia, devido à necessidade de manobras mais complicadas (desaceleração, etc). Isso exigiria 1.018 J. Millis. Não teremos a capacidade de gerar esse tipo de energia até 2.200 para o navio de passageiros e 2.500 para a sonda não tripulada.
Os cientistas estão ponderando todos os tipos de opções, é claro, incluindo aproveitar o poder das estrelas , ou seja, a fusão nuclear (em oposição à fissão nuclear subjacente às usinas nucleares). Como Carl Sagan observou certa vez: "Toda vez que você olha para o céu, cada um desses pontos de luz é um lembrete de que o poder de fusão é extraído do hidrogênio e de outros elementos de luz, e é uma realidade cotidiana em toda a Via Láctea. "
- Um pequeno problema...
- Correndo quente e frio
- Abracadabra!
- Eles Querem Acreditar
Um pequeno problema...
Há apenas um problema. Podemos alcançar a fusão nuclear quente , mas recriar as intensas temperaturas e pressões que existem dentro das estrelas atualmente requer mais energia do que devolve, por isso é economicamente inviável e praticamente um sumidouro de energia por enquanto.
Se ao menos pudéssemos alcançar a fusão à temperatura ambiente! Essa é a alegação dos defensores da chamada "fusão a frio", um campo que definhou à margem desde sua suposta descoberta há quase 20 anos. Em 2000, a revista TIME listou a fusão a frio como uma das "piores ideias" do século XX.
A opinião científica predominante ainda é que a grande maioria das pesquisas sobre fusão a frio se enquadra na rubrica de "ciência patológica": os resultados estão sempre à beira de uma validação impressionante. Sempre que a validação falha (novamente) em se materializar, há sempre uma razão útil para o porquê de não ser realmente um fracasso definitivo - e por que os pessimistas são apenas ferramentas de mente fechada do estabelecimento científico, conspirando para manter esses gênios desconhecidos para baixo .
Correndo quente e frio
Tudo começou em 1989, quando dois químicos da Universidade de Utah, chamados Stanley Pons e Martin Fleischmann, acreditaram ter conseguido produzir fusão nuclear em uma jarra. Centenas de pesquisadores em todo o mundo correram para reproduzir os experimentos e falharam.
No final daquele ano, um painel de especialistas realizou uma revisão do Departamento de Energia (DOE) e concluiu que não havia base para as alegações.
Quinze anos depois, o DOE decidiu dar uma nova olhada nas evidências acumuladas nos últimos 15 anos e reavaliar a controvérsia da fusão a frio. Eles ainda não acharam as evidências suficientemente convincentes para lançar um programa de pesquisa financiado pelo governo federal.
Mas eles sentiram que as agências de financiamento deveriam considerar os projetos propostos caso a caso, desde que essas propostas atendessem "padrões científicos aceitos e passassem pelos rigores da revisão por pares". Caramba, às vezes os tiros no escuro valem a pena, então por que não jogar algumas sobras de financiamento no chapéu? É por isso que existem alguns programas de pesquisa que analisam a fusão a frio, principalmente um com os Sistemas de Guerra Espacial e Naval da Marinha dos EUA (SPAWAR).
Em 2009, SPAWAR afirmou ter detectado uma reação de fusão a frio, e houve alguns outros vislumbres promissores aqui e ali ao longo dos anos. Mas a reprodutibilidade robusta permanece indescritível, acrescentando credibilidade às críticas dos físicos de que os resultados muito elogiados provavelmente se devem a erros experimentais (na configuração ou nas medições).
Assim, enquanto os físicos estão dispostos a admitir que pode haver algo de interesse marginal acontecendo, a maioria não está convencida de que isso seja uma fusão a frio genuína. Dificilmente alguém tem qualquer esperança de se tornar uma fonte de energia viável no futuro próximo.
Ah, e não chamamos mais de "fusão a frio". A terminologia preferida atual é Reações Nucleares de Baixa Energia (LENR), muito obrigado.
Abracadabra!
As últimas alegações de fusão a frio estão saindo da Itália de um físico chamado Andrea Rossi, que inventou um dispositivo de fusão a frio conhecido como e-cat, ou catalisador de energia .
Rossi afirma que o níquel enriquecido está sendo fundido com núcleos de hidrogênio para criar cobre e liberar grandes quantidades de energia – usando eletroquímica de mesa simples em vez de enormes máquinas que recriam temperaturas e pressões em escala estelar.
Soa muito fodidamente incrível, não é? O e-cat seria apenas o bilhete para alimentar uma missão interestelar.
Rossi exibiu o e-cat em algumas manifestações semi-públicas, mais recentemente em 28 de outubro. O suposto "sucesso" desta última demonstração foi recebido com entusiasmo por acólitos de fusão a frio e o ocasional jornalista crédulo .
Então, por que os físicos (e jornalistas mais sensatos ) de todo o mundo não estão pulando de emoção com a descoberta espetacular de Rossi? Ethan Siegel, do Starts With a Bang , explica tudo para você:
- Rossi nunca publicou um artigo revisado por pares sobre como seu dispositivo funciona, teoricamente ou experimentalmente.
- aqui estão apenas esquemas muito grosseiros disponíveis publicamente, e todos eles são do Journal of Nuclear Physics , que é o jornal privado de Andrea Rossi. Mas o Journal of Nuclear Physics não parece respeitável? Não é bem assim: ele foi fundado apenas no ano passado, em 2010. Não confunda com o jornal real, que é simplesmente Nuclear Physics .
- Andrea Rossi tinha uma empresa na década de 1980, a Petroldragon, que dizia transformar lixo em petróleo. Parece bom demais para ser verdade? Andrea Rossi foi preso por esse golpe, embora dê sua própria versão dos eventos.
- O primeiro reator, programado para ser construído para Defkalion na Grécia, foi misteriosamente cancelado no último minuto por Rossi ....
- Ninguém que tenha observado esses testes foi autorizado a "olhar dentro do turco", por assim dizer. Em outras palavras, ninguém - além do próprio Rossi - tem alguma ideia de qual é o design interno e o mecanismo que resulta na alegada fusão nuclear (e produção de energia).
Ethan seguiu com um segundo post no dia seguinte, em co-autoria com Peter Thieberger, do Brookhaven National Lab, explicando em detalhes cuidadosos a física específica de por que as alegações de fusão a frio de Rossi são altamente suspeitas. Vá ler isso, e se você ainda quiser investir na tecnologia de Rossi - bem, eu tenho uma ponte no Brooklyn que você pode estar interessado em comprar também.
Eles Querem Acreditar
Infelizmente, os acólitos da fusão a frio responderam às críticas (mais uma vez) criticando estridentemente seus críticos como sendo de mente fechada, desinformados, não dispostos a dar uma sacudida justa à fusão a frio e assim por diante. Há pouca evidência para apoiar tais alegações. Como escrevi em 2007 :
O falecido físico escocês Douglas Morrison foi um dos raros participantes céticos das conferências anuais sobre fusão a frio até sua morte em 2001. Todos os anos, ele ouvia as afirmações extravagantes de "excesso de calor", depois se levantava e fazia um pedido simples: " Por favor, posso tomar uma xícara de chá?"
Concedido, foi um pouco atrevido da parte dele, mas ele fez seu ponto: a fusão a frio fala um bom jogo, mas mesmo a tarefa de energia aplicada mais simples permanece muito além de seu alcance.
São necessários 4,18 joules para aumentar a temperatura de um grama de água em 1 degee Celsius, e precisa ser de 100 graus Celsius para fazer a xícara de chá de Morrison. Lembre-se, pelos cálculos de Millis, precisaríamos de um exajoule para enviar humanos ao espaço interestelar . Então, se você espera que a fusão a frio seja a resposta para alimentar uma missão interestelar, você terá uma longa espera.
