Sulfeto de molibdênio pode revolucionar produção de hidrogênio

A teoria do hidrogênio

Não é sem razão que o hidrogênio é apontado como o combustível do futuro: ao gerar energia em células a combustível, ele só produz água como resíduo.

E, largamente disponível na Terra, a água é formada por hidrogênio e oxigênio - basta quebrar a molécula de H2O para obter o hidrogênio. E isso pode até mesmo ser feito usando a energia solar.

Mas isto é só na teoria. O fato é que, no presente, ainda não existe uma forma de produzir hidrogênio de forma sustentável e a custos competitivos.

Assim, o hidrogênio usado industrialmente continua sendo produzido a partir do gás natural - o primo do petróleo - e os carros a hidrogênio não são mais do que "garotos-propaganda" de uma indústria que quer se tornar verde, mas ainda não consegue.

Eletrólise da água

As moléculas de água podem ser quebradas fazendo com que sejam atravessadas por uma forte corrente elétrica, um processo conhecido como eletrólise.

Esta, contudo, é uma reação lenta. Para otimizá-la é necessário usar um catalisador, a platina - um metal particularmente caro, cujo preço triplicou nos últimos 10 anos.

Mas o acaso reservava uma grata surpresa para o professor Xiel Hu e sua equipe do Instituto Politécnico Federal de Lausanne, na Suíça.

Eles estavam fazendo um experimento eletroquímico quando descobriram uma altíssima produção de hidrogênio na presença de um composto de sulfeto de molibdênio.

Analisando o ocorrido, eles descobriram que o sulfeto de molibdênio é um catalisador muito eficiente para a eletrólise da água - com a vantagem de que esse material é abundante e muito barato.

E o custo não é a única vantagem do novo catalisador. O sulfeto de molibdênio mostrou-se estável, sem sofrer degradação muito forte, e compatível com meios ácidos, neutros e básicos.

Falta a teoria

"Graças a esse resultado inesperado, nós descobrimos um fenômeno único," conta Hu. "Mas não ainda não sabemos exatamente por que esses catalisadores são tão eficientes."

A próxima etapa da pesquisa é criar um protótipo funcional que possa ser utilizado na produção de hidrogênio a partir da luz do Sol.

Os cientistas afirmam que será necessário também compreender o funcionamento do novo catalisador, a fim de se tentar otimizar ainda mais seu rendimento.

Fonte: Inovação Tecnológica

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Energia solar pode ser possível sem células solares

Bateria óptica

Um dramático e surpreendente efeito magnético da luz pode gerar energia solar sem as tradicionais células solares fotovoltaicas.

Usando este efeito, os pesquisadores descobriram uma maneira de construir uma "bateria óptica".

"Você pode olhar para as equações de movimento durante todo o dia e você não vai ver essa possibilidade. Todos aprendemos na escola que isso não acontece," conta Stephen Rand, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

"É uma interação muito estranha. É por isso que ela passou despercebida por mais de 100 anos," diz ele.

Magnetismo da luz

A luz tem componentes elétricos e magnéticos. Até agora, os cientistas acreditavam que os efeitos do campo magnético da luz eram tão fracos que eles poderiam ser ignorados.

Magnetismo da luz é medido diretamente pela primeira vez

O que Rand e seus colegas descobriram é que, na intensidade certa, quando a luz viaja através de um material que não conduz eletricidade, o campo de luz pode gerar efeitos magnéticos que são 100 milhões de vezes mais fortes do que o anteriormente esperado.

Nestas circunstâncias, os efeitos magnéticos da luz apresentam uma intensidade equivalente à de um forte efeito elétrico.

"Isso pode permitir a construção de um novo tipo de célula solar sem semicondutores e sem absorção para produzir a separação de cargas," afirma Rand. "Nas células solares, a luz entra em um material, é absorvida e gera calor."

"Aqui, esperamos ter uma carga térmica muito baixa. Em vez de a luz ser absorvida, a energia é armazenada como um momento magnético. A magnetização intensa pode ser induzida por luz intensa e, em seguida, é possível fornecer uma fonte de energia capacitiva," explica o pesquisador.

Retificação óptica

O que torna isto possível é uma espécie de "retificação óptica" que nunca havia sido detectada, afirma William Fisher, coautor da pesquisa.

Na retificação óptica tradicional, o campo elétrico da luz provoca uma separação de cargas, distanciando as cargas positivas das negativas no interior de um material. Isto cria uma tensão elétrica, semelhante à de uma bateria.

Este efeito elétrico só havia sido detectado em materiais cristalinos, cuja estrutura atômica apresenta uma certa simetria.

Rand e Fisher descobriram que, sob certas circunstâncias, o campo magnético da luz também pode criar retificação óptica em outros tipos de material.

Bateria solar

"Acontece que o campo magnético começa desviando os elétrons, forçando-os a assumir uma rota em formato de C, e fazendo-os avançar aos poucos," disse Fisher. "Esse movimento das cargas em formato de C gera tanto um dipolo elétrico quanto um dipolo magnético."

"Se pudermos configurar vários desses elementos em linha ao longo de uma fibra poderemos gerar uma tensão enorme; extraindo essa tensão, podemos usar a fibra como uma fonte de energia," explica ele.

Para isso, a luz deve ser dirigida através de um material que não conduz eletricidade, como o vidro. E ela deve ser focalizada a uma intensidade de 10 milhões de watts por centímetro quadrado.

A luz do Sol sozinha não é tão intensa, mas o cientista afirma que seu grupo está procurando materiais que trabalhem com intensidades mais baixas. Por outro lado, concentradores solares de alta eficiência já conseguem aumentar a concentração da luz em quase 2.000 vezes.

"Em nosso trabalho mais recente, mostramos que uma luz incoerente como a luz solar é teoricamente quase tão eficiente em produzir a separação de cargas quanto a luz de um laser," disse Fisher.

Do laser ao Sol

Segundo os pesquisadores, esta nova técnica poderia tornar a energia solar mais barata.

Eles preveem que, com materiais melhores, será possível alcançar uma eficiência de 10 por cento na conversão da energia solar em energia utilizável. Isso é praticamente equivalente à eficiência das células solares vendidas no comércio hoje, embora já existam células solares muito mais eficientes em escala de laboratório.

"Para fabricar as células solares modernas, você precisa de um enorme processamento dos semicondutores", defende Fisher. "Tudo o que nós precisamos são lentes para focar a luz e uma fibra para guiá-la. O vidro é suficiente para essas duas tarefas. Cerâmicas transparentes poderiam ser ainda melhores."

A seguir, os pesquisadores vão trabalhar na transformação da luz em eletricidade usando uma fonte de raios laser. A seguir eles trabalharão com a luz solar.

Recentemente, outro grupo de cientistas construiu um metamaterial capaz de interagir com o campo magnético da luz.

Fonte: Inovação Tecnológica

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Segurança nuclear é ilusória, diz José Goldemberg

Para o físico nuclear e expert em meio ambiente, como num conto de Alice, a tragédia no Japão estilhaçou o espelho da ilusão de controle sobre as usinas atômicas no mundo

Embalada pela entrada do tema das mudanças climáticas na agenda global, na última década, a indústria nuclear caiu nas graças de muitos países por ser considerada de baixa emissão. Nesse novo processo de expansão, chamado de renascimento nuclear, o setor conseguiu recuperar a imagem de produção energética segura e controlada, que havia sido severamente abalada após as catástrofes de Three Mile Island, em 1957 e Chernobyl, a pior da história, quase trinta anos depois. 

Mas a onda de sorte da energia nuclear pode estar com os dias contados. Diante da iminência de uma catástrofe atômica no Japão, muitos países estão suspendendo seus programas nucleares e revisando protocolos de segurança. Para um dos maiores especialistas em energia, o físico nuclear e professor da USP José Goldemberg, não há dúvidas que de que a imagem de segurança da energia nuclear foi novamente abalada. Uma segurança, segundo ele, que nunca passou de mera fantasia. 

Em entrevista à EXAME.com, o físico eleito pela revista Times um dos Heróis do Meio Ambiente, em 2007, e vencedor do Prêmio Planeta Azul, considerado o 'Nobel' da área, comparou o acidente japonês ao popular conto de Lewis Carrol. "Como em Alice no País das Maravilhas, o espelho da ilusão de segurança das usinas nucleares foi estilhaçado", disse. Goldemberg chamou de 'equivocado' o programa nuclear brasileiro e falou da necessidade de se adotar novas alternativas energéticas. 

EXAME.com - A crise no Japão levanta preocupações com a segurança das usinas nucleares em todo o mundo. Como o senhor avalia essa situação? 

José Goldemberg - É natural que, diante de uma catástrofe como essa, os países recuem em seus programas nucleares. Isso já aconteceu antes. Nas décadas de 70 e 80, a energia nuclear viveu uma grande expansão e ficou competitiva em decorrência da crise do petróleo, que afetou os preço do combustível e do gás, e da necessidade de segurança energética. Na França, por exemplo, que queria se ver livre da importação de gás da Rússia para suas centrais térmicas, a adoção da energia nuclear foi determinante. 

Nesse período, inauguravam-se cerca de 30 usinas por ano em todo o mundo. Assim foi até 1979, quando ocorreu o desastre nuclear de Three Mile Island, nos EUA, que abalou a confiança no setor. A situação piorou em 86, com a explosão do reator de Chernobyl. Daí em diante, o setor nuclear praticamente paralisou, inaugurando apenas três usinas por ano. 

EXAME.com - Mas aí veio o renascimento nuclear... 

José Goldemberg - Sim. Com o desenvolvimento de sistemas de segurança mais apurados, os reatores nucleares ficaram mais caros até 1995. A salvação para o setor veio nos anos seguintes, com as discussões sobre emissão de gases efeito estufa e mudanças climáticas. 

Na ocasião, os países já haviam retomado a confiança nessa forma de geração e o setor viu nessa nova pauta ambiental uma oportunidade para aumentar a participação da energia nuclear na matriz energética mundial. Os Estados Unidos lideraram essa nova expansão com importantes susbsídios para estimular a criação de usinas. Outros países fizeram igual e a indústria se reanimou. Até a semana passada, antes da tragédia no Japão, a ideia do renascimento nuclear vinha ganhando força. 

EXAME.com - Então o acidente na Ásia afetou o ciclo de crescimento da energia nuclear? As usinas deixaram de ser seguras ou a culpa é dos desastres naturias? 

José Goldemberg - Com ou sem desastres naturais, usinas nucleares sempre foram perigosas. Nenhuma tecnologia é 100% segura. O acidente no Japão lembra o conto de Alice no País das Maravilhas. O espelho se estilhaçou, a segurança era ilusória. Quem trabalha com energia nuclear sabe como ela é perigosa, por sua própria natureza. 

Um reator precisa ser refrigerado, tem que ter água circulando dentro dele. Se por uma falha, isso deixa de acontecer, ele derrete e temos então uma catástrofe, como aconteceu em Tree Mile Island, que teve o mesmo grau de gravidade do acidente no Japão. Não foi um desastre natural que atingiu a usina americana, foi uma válvula que encrencou, falha de segurança. 

EXAME.com - Segundo o governo, o programa nuclear brasileiro, que prevê, além de Angra 3, mais quatro ou oito usinas até 2030, não será abalado. O que o senhor acha disso? 

José Goldemberg - No Brasil, a energia nuclear é dispensável. Não precisamos disso. Apesar de atraente, esse tipo de geração deve ser a última das opções, restrita a países que não têm outra opção, como a França. Quando Angra 3 ficar pronta, a energia gerada será menor que o potencial de produção de energia do bagaço de cana, que só em São Paulo é de 2 milhões de kilowatts. Trata-se da energia de dois reatores nucleares. Devemos apostar mais na biomassa e nas hidrelétricas, ainda há muito potencial para ser aproveitado. 

EXAME.com - O momento é propício para as energias alternativas? 

José Goldemberg - Sem dúvida, a tragédia nuclear no Japão vai dar um impulso nos investimentos em energia renovável em todo o mundo. A Alemanha, que anunciou o desligamento de suas usinas nucleares, já investe pesado em energia eólica e isso só tende a aumentar. 

Por aqui, temos que dar mais atenção à energia eólica no Norte do país, os ventos bons estão lá no Piauí, no Ceará, no Norte do Maranhão..E não adianta dizer que faltam boas linhas de transmissão ligando o Norte ao Sul. Todas as dificuldades técnicas para longas distâncias já foram resolvidas há trinta anos, com a hidrelétrica de Itaipu, que é muito longe. O que falta é interesse político.

Fonte: Planeta Sustentável

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O impacto das smart grids nas cidades

O mundo rico começa a descobrir as smart grids, redes elétricas inteligentes por meio das quais o consumidor pode gerar sua própria energia e vendê-la no Mercado – a novidade também vai chegar aqui

Seremos todos geradores: no futuro, com externos, até prédios residenciais vão produzir energia

Imagine-se em 2020. Você chega em casa, depois do trabalho, e vai direto para a cozinha conferir, em um medidor digital, se o consumo de energia elétrica está dentro da meta diária que você mesmo traçou. A luz verde indica que sim. O aparelho também revela que, naquele momento, o preço do quilowatt-hora está no pico. Você, então, manda sua filha desligar a prancha de cabelo e seu filho sair do videogame. A boa notícia é que você gerou tanta energia elétrica a partir do sol — graças ao painel fotovoltaico instalado no telhado — que neste mês sua conta de luz vai ficar ainda mais barata. É possível que, no próximo verão, você gere mais energia do que consome e, assim, venda o excedente. Você vai, então, dormir feliz — não sem antes programar o aparelho de ar-condicionado e a lavadora de roupas para ligar durante a madrugada, quando o preço da energia é menor. Toda essa inovação começa a fazer parte do planejamento do sistema elétrico brasileiro — e se baseia em um conceito batizado de smart grids (redes inteligentes, em inglês). "Nos próximos dez anos, nossa rede elétrica vai sair da pré-história", diz André Pepitone, diretor da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

"Será uma revolução comparável ao surgimento do celular na telefonia." A tecnologia dará ao consumidor o poder de decidir como e quando consumir energia — e até gerá-la, a partir do vento, da luz solar ou de gás natural. As empresas que operam o sistema, por sua vez, serão capazes de identificar problemas em tempo real, sem ter de esperar o chamado do cliente. Quando uma árvore cair sobre a fiação da rua, o fluxo de eletricidade interrompido será remanejado a distância pela distribuidora para outras linhas antes que técnicos cheguem ao local. "As smart grids permitirão que o fornecimento de energia seja mais eficiente, moderno, seguro e sustentável", diz o consultor Eduardo Bernini, sócio da Tempo Giusto Consultoria e ex-presidente da AES Eletropaulo.

As novas redes demandarão investimentos de, pelo menos, 15 bilhões de reais — basicamente aplicados na substituição, em todo o país, dos decrépitos medidores analógicos pelos modelos digitais, na instalação de sensores na rede e na modernização dos centros de controle das concessionárias. "As redes inteligentes vão solucionar boa parte dos problemas de energia elétrica nas cidades", diz Guilherme Mendonça, diretor de automação da Siemens do Brasil. 

Até lá, as cidades brasileiras conviverão com redes que demonstram operar no limite, incapazes de sustentar o aumento do consumo de energia — estimado em 5% ao ano até 2020. Os problemas se tornaram recorrentes principalmente nas linhas de transmissão que trazem energia das hidrelétricas.

Em fevereiro, a pane numa subestação sobrecarregada da estatal CTEEP deixou sem luz 2,5 milhões de clientes na Grande São Paulo. Dias antes, uma falha da estatal Chesf já havia deixado 14 milhões de consumidores na Região Nordeste às escuras. A indústria local estimou perdas de 100 milhões de reais com o apagão.

No episódio mais ruidoso, a falha em uma linha de Furnas deixou 18 estados sem luz em 2009. A duração dos cortes de luz aumentou nos últimos dez anos. Em 2000, cada brasileiro passava, em média, 17 horas às escuras. Em 2010, foram 20 horas por ano. "Na geração, não faltará energia para o país crescer", diz Nelson Hubner, presidente da Aneel. "Na distribuição, a qualidade não acompanhou, e estamos cobrando melhorias das empresas." Em todo o mundo, as smart grids são impulsionadas por razões diversas — inclusive a preocupação em produzir energia mais limpa. Na Alemanha, para reduzir a dependência do gás vindo da Rússia, o governo financia a compra de geradores eólicos. Nos Estados Unidos, as empresas querem cortar gastos com pessoal — já que, com a nova tecnologia, parte dos reparos pode ser feita a distância.

No Brasil, a concessionária fluminense Light aposta na nova rede para detectar em tempo real as tentativas de furto de energia — mal que drena 15% da energia fornecida. "Queremos também reduzir o consumo no horário de pico e aumentar a confiança do sistema", diz Pepitone, da Aneel. A agência estima que a rede inteligente permitiria ao país diminuir em até 10% o consumo de energia. Assim como lá fora, a expectativa é que o consumidor brasileiro sinta-se incentivado a produzir a própria energia. "Esse é um caminho para aliviar o sistema e reduzir a incidência de problemas", diz Adriano Pires, sócio do Centro Brasileiro de Infraestrutura.

Além de investimentos, a instalação das redes inteligentes requer a revisão da lei atual. Será necessário permitir que o preço do quilowatt-hora para o consumidor residencial varie ao longo do dia, de acordo com a demanda e com a oferta de energia. "Ao optar pela energia mais barata, o cliente ajudará o país a consumir menos", afirma Jerson Kelman, presidente da Light. Outra mudança em estudo permitirá que a energia produzida em casa, com geradores eólicos, solares ou gás natural, seja vendida pelo cidadão.

A Cemig e sua controlada Light iniciarão testes com medidores digitais neste semestre, com 3 000 clientes da cidade mineira de Sete Lagoas e de uma das 16 favelas pacificadas no Rio de Janeiro. O investimento no projeto é de 65 milhões de reais. As mudanças estão a caminho. Mas, até a idade da luz moderna, o país ainda enfrentará muitos anos nas trevas.

Fonte: Planeta Sustentável

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Ministérios se unem para incentivar energia solar

A usina heliotérmica que deverá ser construída em Pernambuco
 usará a tecnologia de cilindros parabólicos.[Imagem: Abengoa]

Embora a matriz energética brasileira já seja predominantemente baseada em energias renováveis e o Brasil tenha elevado potencial de irradiação, a participação da energia solar ainda é incipiente no País.

Reportagem recente da revista Photon (importante publicação de energia solar fotovoltaica em âmbito internacional) intitula o Brasil como "o gigante que está dormindo embaixo do sol".

Mas talvez este cenário possa começar a mudar a partir de 2011.

A reboque das iniciativas do setor privado, voltadas sobretudo para o uso da energia solar térmica para o aquecimento de água residencial, o governo federal deu os primeiros passos para uma política pública mais sólida para o setor da energia solar no Brasil.

Energia heliotérmica

Foi assinado nesta semana, em Brasília, um Acordo de Cooperação Técnica entre os ministérios da Ciência e Tecnologia (MCT) e de Minas e Energia (MME) com o objetivo de fomentar o desenvolvimento científico e tecnológico para o aproveitamento da energia solar no Brasil.

O foco dos esforços será a energia heliotérmica, que usa concentradores solares para aquecer fluidos e gerar eletricidade.

O princípio de funcionamento de uma usina heliotérmica é similar ao de uma termelétrica, com a diferença que o calor que alimenta as turbinas é gerado pela luz do Sol. Atualmente existem três tecnologias principais na área: cilindros parabólicos, torre central e disco parabólico.

O acordo entre os Ministérios prevê o acompanhamento conjunto de atividades, compartilhamento de informações, fomento para a elaboração de projetos-piloto, de pesquisa e demonstrações, de capacitação técnica e de acordos nacionais e internacionais, além da criação um Comitê Gestor.

Heliotérmica em Pernambuco

De acordo com o Coordenador de Energia e Inovação de Tecnologia do MCT, Eduardo Soriano, "o acordo vai alavancar a implantação da Planta Piloto de Geração Heliotérmica no Semiárido", em Pernambuco, com aporte inicial de R$ 23 milhões, sendo R$ 18 milhões do Fundo Setorial de Energia (CT-Energ) e R$ 5 milhões da Secretaria de Ciência Tecnologia e Meio Ambiente do estado (Sectma).

A Plataforma de Pesquisa Experimental abrange tecnologias de diversos tipos de sistemas, nos moldes de plataformas de pesquisa existentes no exterior, como a de Almeira (na Espanha). A primeira tecnologia a ser implantada será a de cilindros parabólicos.

O projeto conta com parceiros como a Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina (Fapape), o Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel), a Companhia Hidroelétrica do São Francisco (Chesf), a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), o Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (Cetene), dentre outras instituições em fase de negociação.

Tecnologia solar no Brasil

Na avaliação do ministro de Minas e Energia, Márcio Zimmermann, o documento é um marco do desenvolvimento da tecnologia solar no Brasil e, para isso, é essencial que o País elabore mecanismos que estimulem a produção de pesquisas e tecnologia nacional.

"É importante o Brasil não somente ir lá fora e comprar uma central solar, mas trazer a comunidade acadêmica, centros de pesquisa e também, numa outra etapa, as empresas que pretendem participar de todo o processo", afirmou Zimmermann.

Fonte: Inovação Tecnológica

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Nanogeradores agora são biocompatíveis e totalmente flexíveis

Os nanogeradores têm seguido um ritmo constante de desenvolvimentos e já se considera que eles estejam próximos das aplicações práticas.

Baseados na piezoeletricidade, os nanogeradores são promissores para alimentar equipamentos eletrônicos portáteis de baixo consumo, e também implantes médicos, que dispensariam as baterias.

A eletricidade é gerada quando nanofios de uma cerâmica conhecida como PZT são flexionados. O grande entrave ao uso do material é que o "P" da sigla é o símbolo químico do chumbo - e nanopartículas contendo chumbo implantadas no corpo humano não é algo que se imagine ser aprovado pelas autoridades de saúde.

Recentemente, uma equipe da Universidade de Stevens, nos Estados Unidos, achou uma forma de minimizar o problema, incorporando os nanofios em um polímero biocompatível - veja Nanogerador piezoelétrico alimenta sensores implantáveis.

Biocompatível e flexível

Mas a equipe do Prof. Keon Jae Lee, do Instituto KAIST, na Coreia do Sul, encontrou uma solução ainda melhor: eles demonstraram que é possível gerar energia usando nanofios de uma cerâmica que não contém chumbo.

E, talvez ainda mais importante do que ser "bioamigável", o novo material piezoelétrico tem uma estrutura de película, ou filme fino, totalmente flexível.

Os nanofios de PZT são quebradiços - como precisam ser flexionados para gerar eletricidade, sua vida útil acaba sendo muito pequena, o que não acontece com o novo material.

A cerâmica, que possui uma estrutura conhecida como perovskita, tem uma elevada eficiência piezoelétrica. Ela feita à base do composto titanato de bário.

Energia vibrante

A tecnologia dos nanogeradores, que nasceu de uma combinação da piezoeletricidade com a nanotecnologia, é, como seu nome indica, um sistema de geração de energia, e não de armazenamento, como as pilhas e baterias.

A energia mecânica para ficar dobrando e desdobrando o material está largamente presente na natureza, não apenas gerada pelas vibrações, vento e som, mas também pelas forças biomecânicas produzidas pelo corpo humano, como os batimentos cardíacos, o fluxo sanguíneo e o movimento dos músculos.

Ela poderá ser usada não apenas em equipamentos eletrônicos portáteis, mas também em biossensores implantáveis ou como fonte de energia para microrrobôs.

O trabalho foi feito em conjunto com a equipe do professor Zhong Lin Wang, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, onde os nanogeradores nasceram, que acrescentou: "Esta tecnologia pode ser usada para alimentar LEDs com uma pequena modificação nos circuitos, e para alimentar monitores sensíveis ao toque."

Bibliografia:

Piezoelectric BaTiO3 Thin Film Nanogenerator on Plastic Substrates
Kwi-Il Park, Sheng Xu, Ying Liu, Geon-Tae Hwang, Suk-Joong L. Kang, Zhong Lin Wang, Keon Jae Lee
Nano Letters
November 4, 2010
Vol.: ASAP Article
DOI: 10.1021/nl102959k

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Juntos, etanol e biodiesel pode reduzir emissões de CO2

A produção conjunta de etanol e biodiesel, proposta por pesquisadores da USP, tem potencial para reduzir as emissões de gás carbônico (CO2) e melhorar o balanço energético, produzindo mais combustível a partir de uma quantidade menor de insumos.

O modelo sugerido combina a produção de álcool de cana e biocombustível de óleo de dendê na região do Cerrado brasileiro.

"O processo produtivo do etanol utiliza insumos que estão associados às emissões de CO2, como o óleo diesel, derivado do petróleo, que movimenta tratores e caminhões", diz o professor Sérgio Almeida Pacca, que orientou a pesquisa. "O trabalho buscou uma alternativa para substituir o diesel que pudesse minimizar as emissões."

O dendê apresenta uma produtividade maior por hectare 

do que outras espécies vegetais empregadas na fabricação

 do biodiesel, como a soja, o girassol e a canola.

[Imagem: Embrapa Amazônia Ocidental]

Biodiesel de óleo de dendê

O combustível escolhido foi o biodiesel produzido a partir do óleo de dendê. "Ele apresenta uma produtividade maior por hectare do que outras espécies vegetais empregadas na fabricação do combustível, como a soja, o girassol e a colza (canola)", ressalta o professor.

Ao mesmo tempo, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) desenvolve uma variedade de dendê que se adapta às condições climáticas do Cerrado, onde as experiências com o cultivo de cana adaptada já são bem-sucedidas.

O processo integrado de produção foi comparado ao sistema tradicional, a partir da avaliação do ciclo de vida de ambos os métodos, para se buscar sinergias entre o álcool e o biodiesel.

"A produção de etanol a partir da cana gera o bagaço, um resíduo que pode ser usado na geração de energia para o próprio processo produtivo, ou na obtenção de eletricidade", conta Pacca. "Da mesma forma, a extração de óleo de dendê gera resíduos, como fibras e cascas de castanha, igualmente utilizáveis na geração de eletricidade."

Aproveitamento da vinhaça

Outra integração proposta na pesquisa está no aproveitamento da vinhaça, um subproduto da produção do etanol, na irrigação de cultivos.

"No cerrado, devido ao clima, o dendê precisa ser irrigado artificialmente", observa o professor. "A vinhaça de cana-de-açúcar contém água e micronutrientes, como o potássio, e o efluente da produção do biodiesel de dendê pode ser adicionado a ela."

O sistema de produção conjunto permite minimizar a necessidade de alguns insumos, em especial combustíveis fósseis, e ao mesmo tempo promover a reciclagem de subprodutos. "O cálculo do balanço de emissões revelou uma produção menor de CO2", ressalta Pacca.

A estimativa do balanço energético mostra que o investimento em insumos é menor, sem prejudicar o aumento da produção de energia.

Modelo teórico

"O modelo ainda é teórico, mas foi elaborado a partir de dados extraídos de sistemas produtivos reais", aponta o professor.

Durante o trabalho, realizado pela pesquisadora Simone Pereira de Souza, foram visitadas usinas de álcool e biodiesel para o levantamento de coeficientes de produção, além de plantios de cana e dendê, a fim de verificar suas necessidades e a utilização de insumos.

A escolha do Cerrado para a implantação da produção integrada se deve à presença de algumas características das florestas tropicais, de onde o dendê é nativo.

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Folhas artificiais usam clorofila para gerar eletricidade

Célula solar molhada

Pesquisadores demonstraram que tentar imitar mais de perto a natureza pode ser um caminho promissor para a fabricação de células solares mais eficientes.

O que eles chamam de "folhas artificiais" representa um novo tipo de células solares "molhadas", feitas com um gel rico em água, com potencial de serem mais baratas e ambientalmente mais amigáveis do que as células solares à base de silício.

Agora que demonstraram que o conceito funciona, o que a equipe coordenada por pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, quer fazer é otimizar suas células solares molhadas, para que elas gerem energia em quantidades práticas.

Folha artificial

A folha artificial é composta por um material flexível feito com um gel à base de água e infundido com moléculas sensíveis à luz.

Para que os elétrons gerados são capturados, produzindo-se uma corrente elétrica, a folha artificial é acoplada a eletrodos de alto rendimento, revestidos por nanotubos de carbono ou grafite.

Para se aproximar ainda mais da natureza, em um dos experimentos os cientistas utilizaram clorofila como molécula fotossensível.

As moléculas sensíveis à luz assumem um estado "excitado" quando são atingidas pelos raios do Sol, produzindo eletricidade, de forma semelhante às moléculas das plantas que usam essa excitação para sintetizar os açúcares que lhes servem de alimento.

Biomimetismo

O Dr. Orlin Velev, coordenador do trabalho, afirma que o objetivo da pesquisa é "aprender a imitar os materiais que a natureza usa para aproveitar a energia solar."

Embora se possa usar moléculas sensíveis à luz sintéticas, Velev afirma que os materiais derivados da natureza, como a clorofila, podem ser mais facilmente integrados nessas folhas artificiais graças à sua matriz de gel aquoso.

"O próximo passo é imitar os mecanismos de autorregeneração encontrados nas plantas," diz Velev. "O outro desafio é ajustar o gel à base de água e as moléculas sensíveis à luz para melhorar a eficiência das células solares."

No início deste ano, um grupo de pesquisadores chineses usou um conceito semelhante para criar folhas semi-artificiais que imitam a fotossíntese para produz hidrogênio.

Bibliografia:

Aqueous soft matter based photovoltaic devices
Hyung-Jun Koo, Orlin D. Velev, Suk Tai Chang, Joseph M. Slocik, Rajesh R. Naik
Journal of Materials Chemistry
Sept. 21, 2010
Vol.: Advance Article
DOI: 10.1039/C0JM01820A

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Maior usina eólica no mar entra em operação

A maior usina de energia eólica instalada no mar entra em operação nesta quinta-feira, 23/09/2010, na costa de Kent, no sul da Inglaterra. As 100 turbinas gigantes devem gerar 300 megawatts, o suficiente para abastecer uma pequena cidade. As informações são do Daily Mail.

A nova usina transforma o Reino Unido no maior gerador de energia eólica proveniente do mar, produzindo mais energia que todo o resto do planeta neste setor. Segundo a reportagem, são gerados 5 gigawatts pelas usinas britânicas, o suficiente para abastecer cerca de 3 milhões de residências.

O governo planeja expandir ainda mais o uso desta energia limpa com um plano que prevê a instalação de mais 10 mil turbinas no oceano e gerar um terço de sua eletricidade de fontes renováveis até 2020.

Fonte: Terra

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Radiação solar causa redução da termosfera terrestre

Grandes mudanças na produção de energia no Sol estão causando flutuações dramáticas na camada externa da atmosfera da Terra.

Influências do Sol

A termosfera, que compreende uma faixa entre 

90 e 500 km com altitude, é uma camada de gás 

rarefeita na fronteira com o espaço exterior.

 É lá que se dá o primeiro contato da radiação solar

 com a atmosfera da Terra.[Imagem: NASA]

Um estudo recém-publicado na revista Geophysical Research Letters, financiado pela NASA e pela National Science Foundation (NSF), faz uma associação direta entre um encolhimento recente de uma camada da alta atmosfera da Terra com uma queda acentuada nos níveis de radiação ultravioleta emitidas pelo Sol.

A pesquisa indica que o ciclo magnético solar, que produz números variáveis de manchas solares ao longo de ciclos de cerca de 11 anos, pode variar mais do que se pensava anteriormente.

"Esta pesquisa apresenta um argumento convincente para a necessidade de se estudar o sistema acoplado Sol-Terra", afirmou Farzad Kamalabadi, da NSF, "e ilustra a importância da influência solar sobre o nosso ambiente terrestre, com implicações fundamentais tanto científicas quanto em termos de consequências sociais."

Navegação espacial

As descobertas podem ter implicações para os satélites em órbita, bem como para a Estação Espacial Internacional.

Por um lado, o fato de que a camada superior da atmosfera, conhecida como termosfera, se encolhe e fica menos densa, significa que os satélites podem manter mais facilmente suas órbitas, permanecendo no espaço por mais tempo e desfrutando de uma vida útil maior.

Por outro lado, isso indica que o lixo espacial e outros objetos que apresentam riscos para a "navegação espacial" também podem ficar por mais tempo na termosfera do que se calculava.

Termosfera

Os dados demonstraram que o que se convencionou chamar de "mínimo solar" não é uma situação padrão, mas varia de um ciclo para outro. Ou seja, os mínimos solares não são iguais entre si.

A produção de energia no Sol caiu a níveis anormalmente baixos entre 2007 e 2009, um mínimo solar particularmente prolongado, durante o qual praticamente não ocorreram manchas solares ou tempestades solares.

Durante esse período de baixa atividade solar, a termosfera terrestre encolheu mais do que em qualquer momento desde que ela é monitorada, ao longo dos últimos 43 anos da chamada era espacial.

A termosfera, que compreende uma faixa entre 90 e 500 km com altitude, é uma camada de gás rarefeita na fronteira com o espaço exterior. É lá que se dá o primeiro contato da radiação solar com a atmosfera da Terra.

Ela geralmente esfria e se torna menos densa durante períodos de atividade solar muito baixa.

Mas a magnitude da queda de densidade da termosfera durante o mínimo solar mais recente foi cerca de 30 por cento maior do que seria de se esperar mesmo com a baixíssima atividade solar verificada.

Influência do CO2

O estudo também mostrou que a variação da termosfera sofre pouca influência do nível de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera terrestre. Os cálculos anteriores estimavam que o gás de efeito estufa estaria reduzindo a densidade da camada externa da atmosfera entre 2 e 5 por cento por década.

Estudando um período de 13 anos (1996 a 2008, inclusive), eles verificaram que a termosfera esfriou 41 kelvin (K) no período, com apenas 2 K atribuíveis ao aumento do dióxido de carbono.

Quando à densidade da termosfera, os resultados mostraram uma diminuição de 31 por cento, com apenas 3 por cento atribuídos ao dióxido de carbono.

"Agora está claro que o recorde de baixa temperatura e densidade foram primariamente causados por níveis anormalmente baixos de radiação solar na faixa do ultravioleta extremo," diz Stanley Solomon, um dos autores do estudo.

Super mínimos

Os pesquisadores também afirmam que seus dados indicam que o Sol pode estar passando por um período de atividade relativamente baixa de longo prazo, semelhantes aos períodos verificados no início dos séculos 19 e 20.

"Então esperamos ter ciclos solares menos intensos nos próximos 10 a 30 anos," disse Thomas Woods, coautor do trabalho.

Esta conclusão está de acordo com dados de outra pesquisa publicada nesta semana, segundo a qual as manchas solares poderão desaparecer a partir de 2016.

Bibliografia:

Anomalously low solar extreme-ultraviolet irradiance and thermospheric density during solar minimum
S. C. Solomon, T. N. Woods, L. V. Didkovsky, J. T. Emmert, L. Qian
Geophysical Research Letters
Vol.: 37, L16103
DOI: 10.1029/2010GL044468

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China quer atrair tecnologias verdes

A China, maior poluente do planeta, lançou um amplo programa de apoio ao desenvolvimento de energias limpas, dos biocombustíveis ao setor eólico – um atrativo para empresas estrangeiras que enfrentam restrições orçamentárias em seus países.

Em um laboratório perto de Tianjin, ao norte do país, especialistas criam bilhões de micro-organismos com o objetivo de produzir enzimas capazes de transformar os dejetos industriais em biocombustíveis não poluentes.

O local pertence à Novozymes, empresa dinamarquesa inserida no cada vez mais numeroso grupo de companhias estrangeiras que se beneficiam dos investimentos da China nas tecnologias verdes.

“A situação nunca foi tão boa”, declarou à AFP o presidente da Novozymes China, Michael Christiansen.

O governo chinês anunciou uma verba de US$ 750 bilhões para desenvolver energias limpas durante a próxima década. A meta é cobrir 15% das necessidades de consumo com fontes energéticas renováveis até 2020.

“A China é vista como um ótimo mercado para comercializar tecnologias em grande escala, assim como para gerar uma vantagem competitiva a longo prazo ao redor de tecnologias limpas”, afirmou o especialista Ben Warren, da empresa de consultoria Ernst & Young.

O gigante asiático ultrapassou este ano os Estados Unidos como mercado mais atrativo para investimentos em energias renováveis, segundo um estudo da Ernst & Young.

Energia eólica - A China também deve assumir a liderança nos investimentos em energia eólica, depois do anúncio de um plano para instalar uma capacidade de produção de 90.000 megawatts até 2015.

“No Ocidente, a situação é difícil para as empresas, porque temos problemas para encontrar financiamento”, explicou o presidente da americana Cleantech Group, Nicholas Parker, cuja empresa é especializada em pesquisa de tecnologias limpas.

“A construção de parques eólicos geralmente é financiada com empréstimos, que desaceleraram com a crise. Na China, este problema não existe”, completou.

As tecnologias verdes são favorecidas ainda pelos municípios, que oferecem terrenos gratuitos ou dinheiro para a pesquisa e o desenvolvimento do setor, assim como pelos bancos chineses, que concedem empréstimos a taxa menores que nos Estados Unidos.

“Aparentemente, a China possui no momento os estímulos mais eficazes para a produção de energias renováveis”, destacou o analista Michal Meidan, do Eurasia Group, consultoria especializada em análises de risco político.

A demanda de financiamento para o desenvolvimento de energias limpas na China pode alcançar US$ 450 bilhões até 2020, segundo o jornal “China Daily”. 

Fonte: Folha.com

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Energia solar e eólica podem encerrar era do petróleo, diz Nobel

Fim da era do petróleo

A continuidade da pesquisa e desenvolvimento no campo das energias alternativas poderá resultar em uma nova era na história humana, em que duas fontes de energia renovável - a energia solar e a energia eólica - vão se tornar as principais fontes de energia na Terra.

A opinião contundente não é de nenhum ambientalista de plantão, mas do Prêmio Nobel de Química de 1998, Walter Kohn.

Falando a uma plateia seleta na Sociedade Americana de Química, Kohn destacou que petróleo e gás natural abastecem hoje cerca de 60 por cento do consumo global de energia.

Para ele, essa tendência deverá crescer ainda por um período de 10 a 30 anos, seguindo-se um rápido declínio no consumo de combustíveis fósseis.

Desafios energéticos

"Essas tendências têm criado dois desafios sem precedentes em nível global," disse Kohn. "Um é a ameaça global de escassez de energia, o que é até aceitável. O outro é o perigo iminente, este inaceitável, do aquecimento global e suas consequências."

Kohn observou que estes desafios exigem uma ampla variedade de respostas. "A mais óbvia é a continuidade do progresso científico e tecnológico, criando fontes alternativas de energia que sejam abundantes, acessíveis, seguras, limpas e livres de carbono," disse ele.

Como os desafios são globais por natureza, o trabalho científico e tecnológico deverá ter um máximo de cooperação internacional, que felizmente está começando a evoluir, disse ele.

Era do Sol/Vento

Na última década, a produção mundial de energia fotovoltaica multiplicou-se por um fator de 90, e a energia eólica por um fator de cerca de 10.

Kohn espera a continuidade do crescimento vigoroso dessas duas energias efetivamente inesgotáveis durante a próxima década e além, levando assim a uma nova era, a "era do Sol/Vento", como ele chama, substituindo a era do petróleo.

Outra questão importante, segundo ele, que compete principalmente aos países desenvolvidos, cuja população praticamente se estabilizou, é a redução no consumo de energia per capita.

"Um exemplo marcante disso é o consumo per capita de gasolina nos Estados Unidos, cerca de 5 vezes superior à média global", disse ele. "O mundo menos desenvolvido, compreensivelmente, pretende trazer seu padrão de vida a um nível semelhante ao dos países altamente desenvolvidos; em contrapartida, eles devem estabilizar suas populações crescentes."

Fonte: Inovação Tecnológica

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Obama rejeita energia solar na Casa Branca

Energia solar na Casa Branca é vetada por Obama

A ONG 350.org, que luta para conter as mudanças climáticas, bem que tentou retomar a iniciativa que existiu entre 1979 a 1986: alimentar a Casa Branca com energia solar. Mas o presidente Obama disse não.

De 1979 a 1986, a Casa Branca foi abastecida com energia gerada por painéis solares em seu telhado. A ideia de instalá-los foi do presidente Jimmy Carter – que apostava nas fontes limpas de energia e na redução da dependência de petróleo – e a de se livrar deles, do presidente Ronald Reagan. Na época, os equipamentos foram enviados para a cafeteria da Unity College, uma universidade americana voltada para cursos ambientais.

Na semana passada, a ONG 350.org, que luta contra as mudanças climáticas e pela redução da quantidade de carbono na atmosfera para 350 ppm, pegou um dos paineis da universidade para levar, simbolicamente, à Casa Branca, e pedir ao presidente Barack Obama que voltasse a instalar placas solares ali.

A companhia de painéis fotovoltaicos Sungevity até se ofereceu para doar equipamentos novos ao governo. Mesmo assim, a resposta de Obama foi negativa. Segundo os ambientalistas, ele não desejava ser comparado a Carter.

De todo modo, a 350.org se prepara para um megaevento no dia 10 de outubro (10/10/10), que vai acontecer, simultaneamente, em, pelo menos, 140 países e incentivar ações que ajudem a combater o aquecimento global.

Felizmente, há governos bem mais adeptos a esse tipo de iniciativa. O presidente das Ilhas Maldivas, Mohammed Nasheed, vai aproveitar a data para colocar os painéis doados pela Sungevity na sede do governo. No Zimbábue, estudantes vão instalar placas solares em um hospital rural.

Saiba mais sobre o evento no site da ONG.

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Funil solar concentra 100 vezes mais energia do que uma célula fotovoltaica

Usando nanotubos de carbono, engenheiros do MIT, nos Estados Unidos, descobriram uma forma de concentrar a energia solar 100 vezes mais do que uma célula fotovoltaica de silício é capaz de capturar.

As antenas de nanotubos, quando totalmente desenvolvidas, poderão captar e focalizar a luz do Sol e permitir a criação de painéis solares menores e muito mais eficientes.

A pesquisa teve participação do físico brasileiro Cristiano Fantini, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Funil solar

Os pesquisadores batizaram o novo mecanismo de captura e concentração da luz do Sol de "funil solar".

"Em vez de ter todo o seu telhado coberto com painéis solares de células fotovoltaicas, você poderia ter pequenos spots contendo minúsculas células solares, e as antenas podem conduzir os fótons para eles," afirma Michael Strano, coordenador da pesquisa.

As células solares geram eletricidade através da conversão dos fótons de luz em corrente elétrica. Ao concentrar a luz, o funil solar aumenta o número de fótons que são canalizados para uma célula solar, que pode então gerar mais energia. Embora o mecanismo seja novo, o resultado será o mesmo dos concentradores solares.

Como captam e focam a luz, as antenas de nanotubos também poderão ser úteis em outras aplicações que necessitam concentrar a luz, como telescópios ópticos e óculos de visão noturna.

A antena de luz é formada por uma corda fibrosa de cerca de 10 micrômetros (milionésimos de metro) de comprimento e quatro micrômetros de diâmetro, contendo cerca de 30 milhões de nanotubos de carbono.

Antena de luz

O segredo do funil solar está na utilização de duas camadas de nanotubos com propriedades elétricas diferentes - especificamente, bandgaps diferentes.

Em qualquer material, os elétrons podem existir em diferentes níveis de energia. Quando um fóton atinge a superfície do material, ele excita um elétron para um nível mais elevado de energia - esse nível é específico para cada material.

A interação entre o elétron energizado e a lacuna que ele deixa para trás é chamada de exciton, e a diferença no nível de energia entre a lacuna e o elétron é conhecida como bandgap.

A camada interna da antena de luz contém nanotubos com um bandgap pequeno, enquanto os nanotubos na camada exterior têm um bandgap maior. Isso é importante porque os excitons gostam de fluir de um nível mais alto para um nível mais baixo de energia.

Neste caso, isso significa que os excitons na camada externa fluem para a camada interna, concentrando-se lá, onde podem existir em um estado de energia mais baixo (mas ainda excitado). Daí eles podem ser dirigidos para uma célula solar, que se incumbirá de gerar a eletricidade.

Célula solar com antena

Os pesquisadores ainda não construíram um sistema completo, capaz de gerar energia, mas acreditam que ele seja totalmente factível.

A interface entre o semicondutor da célula solar e os nanotubos poderia separar os elétrons das lacunas, com os elétrons sendo coletados em um eletrodo que tocar o semicondutor, e as lacunas sendo coletadas em um eletrodo que toca os nanotubos.

A eficiência dessa célula solar com antena vai depender dos materiais utilizados para fabricar os eletrodos.

Os feixes de nanotubos fabricados até agora perdem cerca de 13 por cento da energia que absorvem, mas a equipe está trabalhando em novas antenas que, segundo eles, prometem perder apenas 1 por cento.

A pesquisa partiu de um desenvolvimento recente, em que a mesma equipe descobriu um novo modo de produzir eletricidade usando os mesmos nanotubos de carbono.

Leia também:

- Usina solar

- Descoberto novo processo de conversão da energia solar

Bibliografia:

Exciton antennas and concentrators from core-shell and corrugated carbon nanotube filaments of homogeneous composition
Jae-Hee Han, Geraldine L. C. Paulus, Ryuichiro Maruyama, Daniel A. Heller, Woo-Jae Kim, Paul W. Barone, Chang Young Lee, Jong Hyun Choi, Moon-Ho Ham, Changsik Song, C. Fantini, Michael S. Strano
Nature Materials
12 September 2010
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nmat2832

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Cientistas pedem renascimento global da energia nuclear

Um grupo de cientistas britânicos traçou um plano mestre de 20 anos para o renascimento mundial da energia nuclear.

O plano vislumbra a criação de reatores nucleares com peças substituíveis, minirreatores portáteis, reatores instalados em navios fornecendo "energia limpa" para os países e um florescimento de aplicações na área médica.

Usinas nucleares portáteis

Os cientistas, do Imperial College London e da Universidade de Cambridge, sugerem um plano em duas fases. Na primeira, os países que já possuem infraestrutura nuclear substituiriam ou aumentariam a vida útil das suas centrais nucleares. Isto prepararia o mundo para a segunda fase, de expansão global da indústria nuclear, por volta do ano de 2030.

A equipe, que revisou uma série de estudos publicados por outros cientistas, afirma que seu roteiro pode preencher uma lacuna na produção de energia, na medida que as centrais nucleares antigas, assim como as plantas a gás e carvão ao redor do mundo estão sendo desativadas; e, segundo eles, ajudaria a reduzir a dependência do planeta dos combustíveis fósseis.

"Nosso estudo explora as possibilidades entusiasmantes que um renascimento da energia nuclear pode trazer para o mundo. Imagine usinas nucleares portáteis que, no final de sua vida útil, possam ser enviadas de volta ao fabricante para reciclagem com total segurança, eliminando a necessidade de os países lidarem com resíduos radioativos. Com o investimento necessário, essas novas tecnologias poderiam ser viáveis.

"Preocupações sobre as mudanças climáticas, a segurança energética e o esgotamento das reservas de combustíveis fósseis têm estimulado um renascimento do interesse na produção nuclear de energia e nossa pesquisa define uma estratégia para o crescimento da indústria a longo prazo, incluindo o processamento e o transporte dos resíduos nucleares de uma forma segura e responsável," entusiasma-se o professor Robin Grimes, um dos autores do estudo.

Reatores rápidos

Os pesquisadores sugerem em seu estudo que, com base no desenvolvimento atual das tecnologias, novos tipos de reatores muito mais eficientes do que os reatores atuais poderiam ser colocados em funcionamento por volta de 2030.

Hoje, a maioria dos países possui reatores de água leve, que utilizam apenas uma pequena porcentagem do urânio para gerar energia, o que significa que o urânio é usado de forma ineficiente. A equipe sugere que poderiam ser desenvolvidos novos "reatores rápidos", capazes de usar o urânio com uma eficiência aproximadamente 15 vezes maior, o que significaria que as reservas de urânio poderiam durar mais tempo, garantindo a segurança energética dos países.

Outra ideia é desenvolver reatores com peças substituíveis, de modo que eles possam durar mais de 70 anos, em comparação com os 40 ou 50 anos que as usinas podem operar atualmente.

Os reatores estão sujeitos a condições adversas, incluindo a radiação e temperaturas extremas, o que significa que as peças degradam-se ao longo do tempo, afetando a vida do reator. Reatores com peças substituíveis se tornariam muito mais eficientes e seguros para funcionar durante longos períodos de tempo.

Tecnologias nucleares flexíveis

Para os países que não têm uma indústria nuclear estabelecida, os cientistas sugerem a adoção de tecnologias nucleares flexíveis.

Uma das propostas inclui o uso de usinas nucleares a bordo de navios, que poderiam ser ancorados ao longo da costa, gerando eletricidade para as cidades próximas. Isso poderia reduzir a necessidade de construção de grandes redes de distribuição, tornando mais rentável para os governos a introdução de uma indústria nuclear a partir do zero.

Os pesquisadores também sugerem a construção de reatores modulares pequenos que nunca precisem de reabastecimento. Eles poderiam ser entregues a países como unidades seladas, gerando energia por cerca de 40 anos.

No final de sua vida, o reator seria devolvido ao fabricante para desativação e eliminação. Como o manuseio do combustível nuclear não é feito no período de geração de eletricidade, a equipe afirma que as doses de radiação para os trabalhadores seriam reduzidas, o que significa que as plantas seriam mais seguras de se operar.

Os cientistas acreditam que a implementação de tecnologias flexíveis, como reatores que possam ser devolvidos ao fabricante no final de sua vida útil, também desempenharia um papel importante na prevenção da proliferação de armas nucleares, já que somente o país de origem teria acesso ao combustível, o que significa que outros países não poderiam reprocessar o combustível para uso em armas.

No futuro imediato, os pesquisadores sugerem que a primeira fase do pretendido renascimento da indústria nuclear se baseará na extensão da vida útil das atuais centrais nucleares.

Isso poderia ser possível através do desenvolvimento de novas tecnologias para o monitoramento dos reatores, permitindo-lhes durar mais tempo porque os engenheiros poderiam avaliar continuamente o desempenho e a segurança das usinas.

Lixo nuclear

Os pesquisadores dizem também que é necessário desenvolver novas estratégias globais para lidar com o combustível irradiado e com os componentes radioativos.

Até hoje os países não criaram uma estratégia coordenada para lidar com os resíduos nucleares. Uma das sugestões é o desenvolvimento de centros regionais, para onde os países poderiam enviar os seus resíduos para reciclagem, criando novas indústrias no processo.

"No passado, havia a percepção do público de que a tecnologia nuclear não era segura. Entretanto, o que a maioria das pessoas não sabe é quanta ênfase a indústria nuclear coloca na segurança. Na verdade, a segurança está no coração da indústria. Com melhorias contínuas no projeto dos reatores, a energia nuclear continuará a cimentar a sua posição como uma parte importante do nosso fornecimento energético no futuro," diz o professor Grimes.

No entanto, os autores advertem que os governos ao redor do mundo devem investir mais na formação da próxima geração de engenheiros nucleares. Caso contrário, a não terão pessoal qualificado em número suficiente para tornar o renascimento da indústria nuclear uma realidade.

Bibliografia:

Generating the option of a two-stage nuclear renaissance

Robin W. Grimes, William J. Nuttall

Science

13 August 2010

Vol.: 329: 799-803

DOI: 10.1126/science.1188928

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