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- 23/01/2024 - Primeira bateria nuclear brasileira pode funcionar por 2 séculos sem recargaFonte: Correio de CarajásO gigantesco potencial que a energia nuclear possui não é um tema – e fato comprovado – recentes. No entanto, ao contrário de algumas décadas atrás, pesquisadores estão desmistificando o uso dessa fonte energética no que tange à segurança e melhor aproveitamento. Nesse sentido, a primeira bateria nuclear brasileira, recém desenvolvida, pode fornecer energia por mais de 200 anos. Este, certamente, pode ser o começo do fim dos carregadores que conhecemos hoje.Bateria nuclear brasileira termoelétricaUm grupo de cientistas do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN) alcançaram um marco inovador ao desenvolverem a pioneira bateria nuclear brasileira. A significativa conquista baseia-se na utilização de um elemento denominado amerício-241, que, por sua natureza de decomposição, permite uma notável autonomia.A característica distintiva dessa bateria reside na sua capacidade de operar por mais de 200 anos sem a necessidade de recargas adicionais.Essa notável inovação significa que, uma vez ativada, a bateria nuclear pode oferecer um suprimento constante e duradouro de energia, representando um avanço significativo nas tecnologias energéticas desenvolvidas no país.É evidente que esse feito científico não apenas destaca o potencial do Brasil na pesquisa nuclear, mas também aponta para novas possibilidades e avanços no campo da geração de energia de forma sustentável e eficiente que pode até inspirar outros trabalhos internacionais.Desse modo, o resultado da pesquisa brasileira resultou na construção de uma bateria nuclear termoelétrica, também referida como gerador termoelétrico radioisotópico (RTG).Diferenciando-se da fissão nuclear, responsável por baterias termonucleares, esta tecnologia gera eletricidade por meio do calor, representando um método inovador e seguro de produção de energia.A abordagem termoelétrica adotada, portanto, elimina os riscos associados à fissão nuclear, destacando-se como uma alternativa promissora.Funcionamento da bateria nuclear brasileiraImagem: E. R. Paiva/IPEN-CNENQuando se fala de bateria nuclear, a fonte de energia provém do calor gerado pelo decaimento natural do radioisótopo. Nesse processo, o calor atravessa pastilhas termoelétricas geradoras de eletricidade (TEGs).Atualmente, a tensão de saída nas pastilhas termoelétricas é de 20 milivolts (mV), resultado da diferença de temperatura entre o lado quente (fonte de amerício) e o lado frio (externo). Essa tensão alimenta um circuito coletor, acumulando energia suficiente para fornecer pequenas cargas periodicamente.No entanto, devido à capacidade relativamente baixa de geração de energia no modelo atual, é necessário uma fonte com atividade mais intensa apenas para acender um simples LED.A limitação destaca a importância de avanços tecnológicos para tornar a produção de energia mais eficiente e adaptada às nossas necessidades cotidianas.Impressionantes 200 anos de duraçãoÉ aceitável que os holofotes estejam voltados para a durabilidade da bateria nuclear brasileira, já que pode permanecer em ação, sem necessidade de carga, por incríveis 200 anos, graças à meia-vida do amerício, que se estende por 432,6 anos.Contudo, como aponta Maria Alice Morato Ribeiro, pesquisadora do Centro de Engenharia Nuclear do IPEN e coordenadora do projeto, há desafios técnicos no que diz respeito à confiabilidade das pastilhas termoelétricas, as quais necessitam operar por um período correspondente.Diante desse cenário, a cientista destaca que a primeira bateria foi desenvolvida principalmente para validar o conceito. O próximo passo consiste em criar uma versão aprimorada, com uma potência de 100 mW, visando superar as limitações técnicas e consolidar ainda mais a eficácia desse inovador sistema de geração de energia.Usos da bateria nuclearAtualmente, as baterias nucleares desempenham um papel crucial em áreas de difícil acesso, como faróis em ilhas isoladas e dispositivos enviados ao espaço, incluindo satélites e rovers da NASA, como o Curiosity e o Perseverance.Quanto à bateria nuclear brasileira, a intenção, afirma Ribeiro, é utilizá-la em dispositivos instalados em locais remotos, mas ainda não há maiores informações. -
- 23/01/2024 - Pesquisa sobre radiofármacos do programa de pós-graduação Ipen/USP recebe prêmio internacionalTrabalho premiado aborda como otimizar a produção de radiofármacos, utilizados para diagnósticos, tratamentos e terapias de várias doenças que são objeto da medicina nuclear
Trabalho premiado aborda como otimizar a produção de radiofármacos, utilizados para diagnósticos, tratamentos e terapias de várias doenças que são objeto da medicina nuclear
Fonte: Jornal da USP
O trabalho Circuito microfluídico aplicado à concentração de18F (Flúor-18) para produção de radiofármacos, realizado por Antonio Arleques Gomes pelo programa de pós-graduação Ipen/USP, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, conquistou o 1º lugar com a láurea Marcos Pinotti Barbosa, concedida à melhor pesquisa estudantil apresentada durante o XII Congresso Latino-Americano de Órgãos Artificiais e Biomateriais (Colaob/2023) realizado no período de 12 a 15 de dezembro de 2023 em Mar del Plata, Argentina.
O prêmio, inédito para o programa de pós-graduação do Ipen/USP, é considerado um dos mais importantes para a comunidade científica da Sociedade Latino-Americana de Biomateriais e Órgãos Artificiais (SLABO), organizadora do evento, e presta homenagem ao professor Marcos Pinotti (1965-2016), reconhecido como um dos principais cientistas brasileiros nas áreas de Biomimética e Bioengenharia e cofundador da SLABO.
A pesquisa, escolhida entre 69 trabalhos apresentados durante o congresso, está sob a orientação do professor dr. Wagner de Rossi, gerente do Centro de Lasers e Aplicações (CELAP) e co-orientada pelo farmacêutico dr. Emerson S. Bernardes, gerente do Centro de Radiofarmácia (CECRF) do Ipen. Também contou com a importante participação do radioquímico dr. Arian Pérez Nario, bolsista de pós-doutorado do Ipen, e do físico dr. André Luis Lapolli, responsável pelo Serviço de Operação de Aceleradores Cíclotron do instituto.
Na prática, a pesquisa visa desenvolver um sistema microfluídico por meio de técnica de microusinagem com laser de pulsos ultracurtos para a produção de radiofármacos a partir de Flúor-18. No trabalho, foi produzido um circuito microfluídico dedicado chamado de "microcartucho de troca aniônica”, destinado ao primeiro estágio de obtenção de qualquer radiofármaco; um produto utilizado essencialmente para diagnósticos, tratamentos e terapias de várias doenças que são objeto da medicina nuclear.
O processo compreende duas fases distintas. Na primeira, o Flúor-18 obtido em cíclotron fica retido no microcartucho. Na segunda, de eluição, o Flúor-18 é extraído resultando em um eluente líquido com uma concentração significativamente elevada do radionuclídeo.
Inovação
Além de inédito no Brasil, o resultado da pesquisa desenvolvida no Ipen-Cnen pode ser considerado significativo uma vez que conseguiu uma concentração do eluente com Flúor-18 de seis a dez vezes maior que a obtida por meio de outros processos convencionais na primeira etapa de produção de radiofármaco, como, por exemplo, o Fluordexogliocose (FDG).
"Ter sido premiado com o trabalho de maior importância e relevância científica em um congresso desse nível é, sem dúvida, uma grande satisfação para mim e, acredito, de grande importância para o Ipen”, destacou o doutorando Antonio Gomes, o qual enfatiza a dedicação do prêmio ao seu grupo de pesquisa e, em especial, a seu orientador pelo apoio incondicional.
O doutorando explicou ainda que os resultados apresentados, bem como o desenvolvimento da técnica de microusinagem com laser de pulsos ultracurtos, posicionam o Ipen como uma instituição de destaque na inovação tecnológica e científica nesta área do conhecimento.
Uma das principais missões do Ipen é tornar a medicina nuclear cada vez mais acessível à sociedade brasileira e o Flúor-18 tem destaque em exames que se utilizam de equipamentos de tomografia por emissão de pósitrons (PET/CT).
"O próximo passo após a conclusão da pesquisa é buscar parcerias no setor produtivo para disponibilizar para a sociedade radiofármacos mais eficazes para a medicina nuclear”, finaliza Gomes.
Para o físico Wagner de Rossi, este prêmio coroa um trabalho que se iniciou há alguns anos a partir de uma sugestão do dr. Jair Mengatti, gerente da Radiofarmácia na época.
"Nós encaramos a sugestão como um desafio para produzir radiofármacos com microfluídica. O trabalho ainda não está concluído, pois o prêmio se refere apenas a uma parte já desenvolvida, mas demonstra que estamos num bom caminho para conseguir produzir radiofármacos a partir de um sistema inovador que vai trazer inúmeras vantagens para o processo”, conclui Rossi.
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- 22/01/2024 - Brasil anuncia o desenvolvimento de sua primeira bateria nuclearEm seu canal no YouTube, o Global Militar divulga vídeo sobre o desenvolvimento da primeira bateria nuclear no Brasil por meio de projeto de cientistas do IPEN, coordenados pela pesquisadora Maria Alice Morato Ribeiro, do Centro de Engenharia Nuclear.Link para a matéria:
https://www.youtube.com/watch?v=KFo9XFpBnY0 -
- 22/01/2024 - Bateria nuclear brasileira poderá durar 200 anosFonte: Inovação TecnológicaBateria atômica de amerícioEnquanto uma empresa chinesa anunciava uma bateria nuclear com duração de 50 anos, pesquisadores brasileiros divulgaram seu próprio feito, mostrando uma bateria que poderá durar quatro vezes mais.A bateria nuclear brasileira está sendo desenvolvida por uma equipe do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), em São Paulo (SP).Enquanto a bateria chinesa é baseada no isótopo radioativo níquel-63 (63Ni), que tem meia-vida de 100,1 anos, a bateria nuclear brasileira usa o isótopo amerício-241 (241Am), que tem meia-vida de 432 anos.Meia-vida é o período de tempo necessário para que metade de uma dada quantidade de um radioisótopo transforme-se em outro elemento devido à emissão de uma partícula. Assim, a bateria nuclear baseada em amerício-241 tem potencial para continuar fornecendo pelo menos metade de sua carga original por mais de dois séculos.Diversos radionuclídeos têm sido utilizados no desenvolvimento de baterias nucleares, dependendo do tempo de duração da carga e potência desejados. Entre os mais utilizados estão o estrôncio-90, plutônio-238 e o próprio amerício-241, que são materiais obtidos por meio do reprocessamento de combustível nuclear utilizado em reatores.Essa etapa do ciclo do combustível nuclear não é realizada no país, mas o IPEN possui o material como rejeito radioativo, o que o torna particularmente interessante para uma aplicação de longa duração - o amerício-241 tem diversos usos, como nos medidores de densidade do combustível dos aviões.As fontes radioativas (Am-241) são postas junto com um material termoelétrico (TEGs), que transforma o diferencial de temperatura em energia elétrica.As fontes radioativas (Am-241) são postas junto com um material termoelétrico (TEGs), que transforma o diferencial de temperatura em energia elétrica.
[Imagem:E.R. Paiva/IPEN-CNEN]Fraca por falta de combustívelNo protótipo da bateria nuclear foram usadas 11 fontes de amerício-241, com cerca de 2,9 Curies (Ci). O calor gerado pelo decaimento radioativo é então passado para um material termoelétrico, o qual transforma um diferencial de temperatura em eletricidade.Em razão da limitação da quantidade de material radioativo disponível para a construção do protótipo, o aumento de temperatura gerado pela bateria é pequeno, de cerca de 6 ºC. Em conjunto com o material termoelétrico utilizado pela equipe, a bateria gera uma tensão elétrica de apenas 20 milivolt.Apesar do baixo rendimento, o protótipo serviu para demonstrar a viabilidade do conceito. Segundo a pesquisadora Maria Alice Ribeiro, com materiais de maior atividade será possível construir uma bateria com capacidade suficiente para energizar sensores e pequenos dispositivos da internet das coisas - por exemplo, cita ela, uma estação meteorológica remota.A equipe agora está lidando com os trâmites legais para viabilizar o licenciamento das baterias nucleares e regulamentar seu uso. -
- 22/01/2024 - Primeira bateria nuclear brasileira vai durar 200 anos sem recargaFonte: Defesa Área & NavalNo Brasil, cientistas do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN) desenvolveram a primeira bateria nuclear nacional, a partir de um isótopo em decomposição de amerício (amerício-241). Sem precisar de uma recarga extra, ela pode fornecer energia para aparelhos por mais de 200 anos.A pesquisa brasileira desenvolveu uma bateria nuclear termoelétrica, também conhecida como gerador termoelétrico radioisotópico (RTG). A produção de eletricidade é feita a partir do calor e não envolve fissão nuclear – este seria o caso de uma bateria termonuclear.Buscando entender as etapas de desenvolvimento e quando poderemos usar as baterias nucleares – que colocam um fim nos carregadores -, o Canaltech conversou com Maria Alice Morato Ribeiro, pesquisadora do Centro de Engenharia Nuclear do IPEN e coordenadora do projeto.Como funciona a bateria nuclear?Antes de explicarmos, vale definir o que é o amerício. Trata-se de um metal radioativo, relativamente maleável e de coloração prateada, cujo símbolo na tabela periódica é Am. Ele é um emissor de partículas alfa e gama, com atividade de partículas alfa aproximadamente três vezes maior que a do rádio. O elemento possui 10 isótopos conhecidos pela ciência.Na bateria nuclear, o calor de decaimento natural do radioisótopo é que vai gerar energia elétrica. Como parte do processo, esse calor precisa passar através de pastilhas termoelétricas geradoras de energia elétrica (TEGs).Por enquanto, a tensão de saída nas pastilhas termoelétricas é de 20 milivolts (mV). Isso é resultado da diferença de temperatura nas pastilhas termoelétricas entre a fonte de Amerício (lado quente) e a parte externa (lado frio).Essa tensão alimenta um circuito coletor que acumula energia suficiente e assim fornece pequenas cargas, periodicamente. No entanto, como o atual modelo possui uma capacidade muito baixa de geração de energia, é necessária uma fonte com atividade maior apenas para acender um LED.A seguir, veja um esquema de como funciona a bateria nuclear termelétrica:O que é impressionante na bateria é o tempo de duração, estimado em 200 anos, devido à meia-vida do amerício ser de 432,6 anos. No entanto, "ainda enfrentamos desafios técnicos relacionados à confiabilidade das pastilhas termoelétricas, as quais precisam operar por um período equivalente”, destaca Ribeiro.Por isso, a cientista conta que esta primeira bateria foi desenvolvida, na verdade, para validar o conceito. O próximo passo é construir uma versão melhorada, com potência de 100 mW.Onde usar uma bateria nuclear?Hoje, as baterias nucleares já são usadas em locais de difícil acesso. São os casos de faróis em ilhas desertas e dispositivos enviados para o espaço, como satélites. Os rovers da NASA também usam esse tipo de tecnologia, como o Curiosity e o Perseverance.Recentemente, uma startup chinesa anunciou o desenvolvimento de baterias para alimentar dispositivos de uso pessoal, como celulares, drones e computadores.No caso da bateria brasileira, a ideia é usá-la para em dispositivos instalados em locais remotos. No entanto, a cientista ainda não pode entrar em detalhes sobre esses planos por questões de confidencialidade envolvendo os parceiros.Bateria nuclear oferece riscos?Pensar em algo nuclear logo remete a sérios riscos para à saúde humana e ao meio ambiente, mas existem inúmeras proteções. Por exemplo, "o uso de blindagens eficientes” garante a segurança, como afirma Ribeiro. Além disso, "o radioisótopo está contido em fonte selada, não havendo perigo de dispersão do material”, acrescenta.Curiosamente, ela lembra que, na década de 1970, as baterias nucleares, como as de plutônio-238 e promécio-147, eram amplamente usadas em marca-passos de pacientes com problemas no coração. O uso só foi descontinuado com a ascensão das baterias de lítio.Reciclagem de resíduos radioativosOutro ponto interessante envolvendo essas baterias é que elas podem ser criadas a partir da reciclagem dos radioisótopos encontrados nos combustíveis (já usados) provenientes de reatores nucleares de usinas, incluindo o amerício-241. -
- 22/01/2024 - Pesquisadores do IPEN-CNEN desenvolvem bateria nuclearA pesquisa, inédita no País, demonstra a capacidade técnica de reciclar rejeitos radioativos de baixa intensidade, utilizando-os como fonte de energia
A pesquisa, inédita no País, demonstra a capacidade técnica de reciclar rejeitos radioativos de baixa intensidade, utilizando-os como fonte de energia
Fonte: Forças TerrestreEquipe multidisciplinar de pesquisadores do IPEN-CNEN realizou estudo pioneiro para o desenvolvimento de uma bateria nuclear utilizando Amerício-241.A pesquisa foi conduzida nos Centros de Engenharia Nuclear (CEENG) e de Tecnologia das Radiações (CETER) do IPEN-CNEN com objetivo de encontrar uma alternativa energética para locais de difícil acesso ou em que haja necessidade de um fluxo ininterrupto de energia.O projeto foi desenvolvido pelo CEENG e a bateria foi montada pelos pesquisadores do CETER, usando como combustível pastilhas de Amerício-241 que se encontravam no Serviço de Gestão de Rejeitos Radioativos (SEGRR).O pesquisador Eduardo Cabral, do CEENG, explica que a bateria nuclear é um dispositivo que utiliza o calor produzido pelo decaimento radioativo para gerar energia elétrica. Entretanto, para que o calor originado seja utilizado. é necessário um sistema de conversão de energia que, neste caso, são pastilhas termelétricas que geram energia elétrica quando submetidas a um gradiente de temperatura.Embora o conceito seja simples e baterias nucleares sejam conhecidas desde no início do século XIX, a execução é complexa por razões que envolvem danos de materiais e proteção radiológica.Carlos Alberto Zeituni, gerente e pesquisador do CETER, comenta que diversos radionuclídeos podem ser utilizados em uma bateria nuclear, dependendo do tempo de duração e potência desejados. Entre os mais utilizados, encontram-se o Estrôncio-90, o Plutônio-238 e o Amerício-241, que são materiais obtidos por meio do reprocessamento de combustível nuclear utilizado em reatores. Essa etapa do ciclo do combustível nuclear não é realizada no país.Nessa bateria foram utilizadas 11 fontes de Amerício 241, que estavam armazenadas no SEGRR como rejeitos radioativos. Com autorização do Serviço de Radioproteção (SERAP) do IPEN, essas fontes, com cerca de 2,9 Ci, seguiram para os laboratórios do CETER após análise de estanqueidade efetuada no SEGRR.No CETER, foi realizada a análise dimensional e de atividade das fontes. Com essas informações, pesquisadores do CEENG definiram os termelétricos e projetaram um invólucro para transformar. de forma eficiente, a energia do decaimento radioativo das fontes em energia elétrica.De posse de todos os materiais, foi construída a primeira bateria nuclear do Brasil. Em razão da limitação da quantidade de material radioativo, o aumento de temperatura gerado nesse protótipo é pequeno, sendo de cerca de 6º C, que em conjunto com o material termoelétrico utilizado, gera uma tensão elétrica de 20 milivolt. Como a meia vida do Amerício 241 é de 416 anos, após um ano ligada, a bateria mantém o desempenho inicial, produzindo quase a mesma quantidade de energia por centenas de anos.A coordenadora do projeto, Maria Alice Morato Ribeiro, pesquisadora do CEENG, ressalta ainda que embora o material utilizado tenha baixa atividade, o experimento comprovou a viabilidade do conceito. Com materiais de maior atividade, seria possível construir uma bateria com capacidade suficiente para energizar, por exemplo, uma estação meteorológica remota.Este desenvolvimento foi resultado de um projeto de pesquisa financiado por uma grande empresa nacional e seu êxito permitiu que o IPEN fosse agraciado com sua continuidade no intuito de produzir uma bateria nuclear para utilização em locais de difícil acesso.É importante ressaltar que graças ao esforço conjunto dos pesquisadores de vários centros do IPEN-CNEN e do reaproveitamento de material radioativo armazenado, foi possível desenvolver e construir um protótipo de bateria nuclear, demonstrando a capacidade técnica de produzir esse tipo de equipamento no país.Esse projeto abre a possibilidade de desenvolvimento de diferentes tipos de baterias nucleares, específicas para diferentes tipos de uso. O trabalho para viabilizar o licenciamento dessas baterias já foi iniciado. -
- 22/01/2024 - A Disney pode construir uma usina nuclear na Flórida, se quiserDesde os anos 1960, a empresa tem carta branca no estado americano. Pode até abrir uma destilaria de bebidas. Entenda essa história.
Desde os anos 1960, a empresa tem carta branca no estado americano. Pode até abrir uma destilaria de bebidas. Entenda essa história.
Fonte: SUPER InteressanteA Disneyland, primeiro parque temático da Disney, abriu em 1955 em Anaheim, cidade nos arredores de Los Angeles, na Califórnia. Foi um sucesso: nos primeiros dois meses, recebeu um milhão de visitantes. Ao final da primeira década de existência, 50 milhões de pessoas passaram por lá.Walt Disney queria mais. Só tinha um problema: o crescimento de Anaheim impedia a expansão do parque. O jeito, então, era achar outro lugar – uma área grande, com clima agradável e por um preço baixo.A escolhida foi a Flórida, do outro lado dos EUA. Ela cumpria todos os requisitos, com um bônus: o governo local abraçou a ideia, mirando no aumento de empregos e do turismo. Nos anos 1960, o pai do Mickey comprou, em segredo, várias porções de terra na região central do estado.Em 1967, a Disney conseguiu transformar seu loteamento de 131 km² (uma Zona Oeste de São Paulo) em um "distrito especial”, no qual um conselho tem autonomia para regular a construção de prédios, estradas, redes de esgoto… Foi parte do plano de Walt, que não queria que burocracias governamentais atrasassem o seu projeto de expansão.A lei que criou o distrito especial deu à Disney carta branca para a construção de uma usina nuclear, que serviria para alimentar o complexo de parques da empresa. Não só: Walt poderia criar a própria força policial e até uma fábrica de bebidas alcoólicas destiladas.Difícil imaginar uma realidade em que as orelhas do Mickey estampem a farda de algum policial ou de uma garrafa de uísque. É bem provável que tudo isso tenha passado junto ao pacote de autonomia que os advogados da Disney conseguiram na época – e que não necessariamente estavam nos planos originais de Walt.Mas a ideia de um reator nuclear por lá não é tão absurda, já que, além dos parques, o empresário também tinha planos utópicos para seu novo reduto: uma cidade futurista, à la Os Jetsons.EPCOT, a "cidade do amanhã”Esqueça o castelo da Cinderela. O verdadeiro sonho de Walt Disney na Flórida era construir um município para valer, com gente morando e trabalhando. O projeto recebeu o nome de EPCOT (sigla em inglês para "Comunidade Protótipo Experimental do Amanhã”) e, no papel, abrigaria até 20 mil pessoas, numa área com soluções inovadoras de habitação, transporte e abastecimento sustentável.A cidade seria num formato circular: no centro, os prédios comerciais e administrativos; no entorno, as residências, mais afastadas da agitação. O vaivém aconteceria, principalmente, em monotrilhos e com pequenos trens. Os carros trafegariam no subterrâneo – mais segurança para os pedestres.Em 1966, Disney detalhou todo o projeto em uma apresentação. Você pode assistir ao vídeo aqui.A proposta do EPCOT faz com que a construção de uma usina nuclear não pareça uma ideia tão absurda assim. Anos antes, em 1957, a Disney lançou uma animação chamada Nosso Amigo, o Átomo – um desenho educacional que fazia propaganda sobre os benefícios da energia nuclear. Walt era um futurista convicto, e é provável que ele tenha considerado algo do tipo.Mas ele não viveu para dar sequência ao projeto. Disney morreu no final de 1966, poucas semanas depois de gravar a apresentação sobre a cidade. O projeto acabou engavetado, e o EPCOT só seria inaugurado em 1982, como um misto de parque e centro educacional.A energia do ratoNa Flórida, a Disney tem, atualmente, quatro parques de diversões, dois parques aquáticos e 21 resorts, além de campos de golfe, casas de shows e centros de compras. Custa US$ 10 bilhões por ano para manter todo esse complexo, chamado de Disney World, que consome um bilhão de quilowatts-hora (kWh) anualmente (para comparar, é 25% do que uma cidade como Ribeirão Preto, do interior de São Paulo, consome no mesmo período).Segundo cálculos do cientista James Conca em um artigo para a revista Forbes, bastariam dois pequenos reatores modulares para suprir as necessidades energéticas do Disney World. São modelos bem menores que reatores nucleares convencionais – e que, portanto, minimizam os efeitos de um eventual acidente. Seria uma energia limpa: fissão nuclear não emite CO2.Mas é pouco provável que a Disney invista nisso num futuro próximo, e por uma série de razões. A primeira é que ela precisaria gastar bilhões para construir e regulamentar as usinas – há muito mais normas de segurança para reatores nucleares hoje do que nos anos 1960.Além disso, a má fama da energia nuclear, frequentemente associada a grandes desastres, poderia afastar uma parcela do público dos parques (setor que representa quase 28% do faturamento de toda a Disney).O foco da empresa, hoje, é a energia solar. Com planos de zerar as suas emissões de carbono até 2030, o Disney World tem várias fazendas solares que garantem até 40% da eletricidade do complexo. Em uma dessas instalações, diga-se, os painéis foram instalados no formato das orelhas do Mickey:Em 2019, Bruce Antone, deputado estadual da Flórida, sugeriu a criação de uma lei que impedisse a Disney de construir uma usina nuclear. No mesmo ano, Victor Torres, senador estadual, disse que era hora de rever a legislação que deu à empresa essa possibilidade."Não acho que a Disney algum dia [construiria uma usina nuclear], não prevejo isso, mas só quero evitar que algo assim ocorra – ponto final”, declarou ao jornal Orlando Sentinel.Só para garantir, né. -
- 21/01/2024 - Chega a despedida definitiva dos carregadores: criaram uma bateria nuclear para celulares que dura 50 anosNunca mais terias problemas de carregamento. A energia do teu celular, com esta bateria, vai durar durante toda a vida útil do dispositivo
Nunca mais terias problemas de carregamento. A energia do teu celular, com esta bateria, vai durar durante toda a vida útil do dispositivo
Fonte: Metro World NewsÉ hora de começar a dizer adeus aos carregadores de celulares e aos problemas de carga em dispositivos móveis. Isso é o que a empresa chinesa Betavolt Technology nos propõe com seu brilhante desenvolvimento. Eles criaram uma bateria nuclear chamada BV100, que deveria ter energia para 50 anos.A BV100, com um tamanho compacto de 15x15x5 milímetros, tem chamado a atenção da indústria tecnológica devido ao seu potencial inovador. Apesar de suas dimensões diminutas, esta bateria é capaz de gerar uma potência de 100 micro-watts e uma tensão de 3 volts, garantindo um desempenho excepcional para o seu tamanho.Uma das características mais destacadas do BV100 é a sua vida útil extraordinária de aproximadamente 50 anos. Este marco na duração da bateria oferece uma solução de longo prazo para dispositivos que requerem uma fonte de energia constante ao longo de décadas.Sem dúvida, essa característica a torna uma opção particularmente atraente para aplicativos que vão além da eletrônica de consumo convencional.E embora todos queiram essa bateria em seus iPhones, a realidade é que a BV100 se posiciona como uma opção especialmente interessante para dispositivos médicos implantáveis, que requerem uma fonte de energia confiável e de longa duração.Este avanço poderia ter um impacto significativo na saúde e bem-estar dos pacientes ao eliminar a necessidade de substituir frequentemente as baterias de dispositivos implantados.A Betavolt Technology planeja lançar a BV100 no mercado em 2025, abrindo as portas para uma nova era de soluções de energia sustentável e duradoura. A empresa está na vanguarda da inovação, apostando em uma abordagem que promete transformar a forma como percebemos e utilizamos as fontes de energia na tecnologia atual. -
- 19/01/2024 - Primeira bateria nuclear brasileira vai durar 200 anos sem recargaFonte: Canaltech
No Brasil, cientistas do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN) desenvolveram a primeira bateria nuclear nacional, a partir de um isótopo em decomposição de amerício (amerício-241). Sem precisar de uma recarga extra, ela pode fornecer energia para aparelhos por mais de 200 anos.A pesquisa brasileira desenvolveu uma bateria nuclear termoelétrica, também conhecida como gerador termoelétrico radioisotópico (RTG). A produção de eletricidade é feita a partir do calor e não envolve fissão nuclear - este seria o caso de uma bateria termonuclear.
Buscando entender as etapas de desenvolvimento e quando poderemos usar as baterias nucleares - que colocam um fim nos carregadores -, o Canaltech conversou com Maria Alice Morato Ribeiro, pesquisadora do Centro de Engenharia Nuclear do IPEN e coordenadora do projeto.
Como funciona a bateria nuclear?
Antes de explicarmos, vale definir o que é o amerício. Trata-se de um metal radioativo, relativamente maleável e de coloração prateada, cujo símbolo na tabela periódica é Am. Ele é um emissor de partículas alfa e gama, com atividade de partículas alfa aproximadamente três vezes maior que a do rádio. O elemento possui 10 isótopos conhecidos pela ciência.
Na bateria nuclear, o calor de decaimento natural do radioisótopo é que vai gerar energia elétrica. Como parte do processo, esse calor precisa passar através de pastilhas termoelétricas geradoras de energia elétrica (TEGs).
Por enquanto, a tensão de saída nas pastilhas termoelétricas é de 20 milivolts (mV). Isso é resultado da diferença de temperatura nas pastilhas termoelétricas entre a fonte de Amerício (lado quente) e a parte externa (lado frio).
Essa tensão alimenta um circuito coletor que acumula energia suficiente e assim fornece pequenas cargas, periodicamente. No entanto, como o atual modelo possui uma capacidade muito baixa de geração de energia, é necessária uma fonte com atividade maior apenas para acender um LED.
A seguir, veja um esquema de como funciona a bateria nuclear termelétrica:
Bateria nuclear brasileira pode funcionar por 200 anos (Imagem: IPEN-CNEN)
O que é impressionante na bateria é o tempo de duração, estimado em 200 anos, devido à meia-vida do amerício ser de 432,6 anos. No entanto, "ainda enfrentamos desafios técnicos relacionados à confiabilidade das pastilhas termoelétricas, as quais precisam operar por um período equivalente”, destaca Ribeiro.
Por isso, a cientista conta que esta primeira bateria foi desenvolvida, na verdade, para validar o conceito. O próximo passo é construir uma versão melhorada, com potência de 100 mW.
Onde usar uma bateria nuclear?
Hoje, as baterias nucleares já são usadas em locais de difícil acesso. São os casos de faróis em ilhas desertas e dispositivos enviados para o espaço, como satélites. Os rovers da NASA também usam esse tipo de tecnologia, como o Curiosity e o Perseverance.
Recentemente, uma startup chinesa anunciou o desenvolvimento de baterias para alimentar dispositivos de uso pessoal, como celulares, drones e computadores.
No caso da bateria brasileira, a ideia é usá-la para em dispositivos instalados em locais remotos. No entanto, a cientista ainda não pode entrar em detalhes sobre esses planos por questões de confidencialidade envolvendo os parceiros.
Bateria nuclear oferece riscos?
Pensar em algo nuclear logo remete a sérios riscos para à saúde humana e ao meio ambiente, mas existem inúmeras proteções. Por exemplo, "o uso de blindagens eficientes” garante a segurança, como afirma Ribeiro. Além disso, "o radioisótopo está contido em fonte selada, não havendo perigo de dispersão do material”, acrescenta.
Curiosamente, ela lembra que, na década de 1970, as baterias nucleares, como as de plutônio-238 e promécio-147, eram amplamente usadas em marca-passos de pacientes com problemas no coração. O uso só foi descontinuado com a ascensão das baterias de lítio.
Reciclagem de resíduos radioativos
Outro ponto interessante envolvendo essas baterias é que elas podem ser criadas a partir da reciclagem dos radioisótopos encontrados nos combustíveis (já usados) provenientes de reatores nucleares de usinas, incluindo o amerício-241.
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- 18/01/2024 - Onu condiciona submarino nuclear do Brasil a inspeçõesAutorização para modelo pode demorar até 5 anos, afirma diretor da Agência
Autorização para modelo pode demorar até 5 anos, afirma diretor da Agência
Fonte: Folha de S. Paulo
O diretor da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) comentou sobre a necessidade de um regime de inspeções para aval de operação do submarino de propulsão nuclear Álvaro Alberto, desenvolvido pela Marinha. A informação consta de entrevista de Grossi ao jornalista Igor Gielow para a Folha de São Paulo, edição de 18/01.
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- 17/01/2024 - Célula de combustível movida a sujeira funciona para sempreFonte: Inovação Tecnologia
Bactérias do solo
As células a combustível microbianas, dispositivos que produzem eletricidade a partir do metabolismo de bactérias, estão por aí há muito tempo, mas Bill Yen e colegas da Universidade Northwestern, nos EUA, queriam fazer melhor.
Para tornar sua célula microbiana mais prática, eles a construíram de modo que ela gera energia elétrica continuamente alimentada apenas pelas bactérias presentes no solo - basta enterrar o dispositivo, conectar os fios e usufruir da energia.
Mais ou menos do tamanho de um livro de bolso, a célula totalmente alimentada pelo solo poderá alimentar sensores subterrâneos usados na agricultura de precisão e na infraestrutura verde, uma alternativa sustentável e renovável às baterias, que contêm produtos químicos tóxicos e inflamáveis que se infiltram no solo e contribuem para o problema cada vez maior do lixo eletrônico.
"Se você quiser colocar um sensor na natureza, em uma fazenda ou em um pântano, você será obrigado a colocar uma bateria nele ou coletar energia solar. Os painéis solares não funcionam bem em ambientes poeirentos porque ficam cobertos de sujeira, não funcionam quando não há Sol e ocupam muito espaço," disse Yen. "Nós podemos colher energia do próprio solo que os agricultores estão monitorando."
Para testar seu protótipo, o pesquisador usou-o para alimentar sensores que medem a umidade do solo e detectam o toque, uma capacidade que pode ser valiosa para rastrear animais passando pelo local. Para permitir comunicações sem fios, o sensor alimentado pelo solo recebeu uma pequena antena para transmitir dados para uma estação base vizinha, refletindo os sinais de radiofrequência existentes.
A célula de combustível microbiana não apenas funcionou tanto em condições úmidas quanto secas como, mais importante ainda, sua potência superou tecnologias semelhantes em 120%.
Células de combustível microbianas
O primeiro registro de uma célula de combustível microbiana data de 1911. Elas funcionam como uma bateria - com ânodo, cátodo e eletrólito -, mas colhem eletricidade de bactérias que naturalmente doam elétrons. Quando esses elétrons fluem do ânodo para o cátodo, cria-se um circuito elétrico.
Mas para que as células de combustível microbianas funcionem sem interrupções, elas precisam permanecer hidratadas e oxigenadas, para manter as bactérias vivas, o que é complicado quando enterradas no subsolo, em terra seca. Além disso, elas tipicamente produzem pouca energia.
Para superar essas deficiências, a equipe construiu quatro versões e testou-as intensivamente durante nove meses.
O protótipo de melhor desempenho funcionou bem em condições secas e também em ambientes alagados. O segredo do seu sucesso: Sua geometria. Em vez de usar a arquitetura tradicional, no qual o ânodo e o cátodo são paralelos entre si, a célula de combustível vencedora aproveitou um projeto perpendicular.
Feito de feltro de carbono (um condutor barato e abundante para capturar os elétrons dos micróbios), o ânodo é horizontal em relação à superfície do solo. Feito de um metal inerte e condutor, o cátodo fica verticalmente sobre o ânodo.
Embora o dispositivo precise ficar enterrado, o design vertical garante que a extremidade superior fique nivelada com a superfície do solo. Uma tampa impressa em 3D fica na parte superior do dispositivo para evitar que detritos caiam em seu interior. E um orifício na parte superior e uma câmara de ar, um espaço vazio ao lado do cátodo, permitem um fluxo de ar consistente.
A extremidade inferior do cátodo permanece aninhada profundamente abaixo da superfície, garantindo que ele permaneça hidratado pelo solo úmido circundante - mesmo quando o solo superficial seca à luz do Sol. Os pesquisadores também revestiram parte do cátodo com material impermeabilizante, para permitir que ele respirasse durante uma enchente. E, após uma potencial inundação, o design vertical permite que o cátodo seque gradualmente, em vez de secar de uma vez só.
Dura para sempre
Em média, a célula de combustível gerou 68 vezes mais energia do que a necessária para operar os sensores usados no teste. Ela também mostrou-se robusta o suficiente para suportar grandes mudanças na umidade do solo - desde um pouco seco (41% de água por volume) até completamente submerso.
"O número de dispositivos na Internet das Coisas (IoT) está em constante crescimento," disse Yen. "Se imaginarmos um futuro com trilhões desses dispositivos, não podemos construir cada um deles a partir de lítio, metais pesados e toxinas que são perigosas para o ambiente. Precisamos encontrar alternativas que possam fornecer pequenas quantidades de energia para alimentar uma rede descentralizada de dispositivos. Em busca de soluções, nos voltamos para as células de combustível microbianas do solo, que usam micróbios especiais para decompor o solo e usam essa pequena quantidade de energia para alimentar sensores. Desde que haja carbono orgânico no solo para os micróbios quebrarem, a célula de combustível pode durar para sempre."
Bibliografia:
Artigo:Soil-Powered Computing: The Engineer's Guide to Practical Soil Microbial Fuel Cell Design
Autores: Bill Yen, Laura Jaliff, Louis Gutierrez, Philothei Sahinidis, Sadie Bernstein, John Madden, Stephen Taylor, Colleen Josephson, Pat Pannuto, Weitao Shuai, George Wells, Nivedita Arora, Josiah Hester
Revista: Proceedings of the ACM on Interactive Mobile Wearable and Ubiquitous Technologies
DOI: 10.1145/3631410 -
- 17/01/2024 - Cenário favorece uso da energia nuclear, diz agência da ONUFonte: Folha de São PauloO diretor-geral da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), Rafael Grossi comenta sobre o panorama mundial do uso da energia nuclear, notadamente na produção de energia elétrica, em entrevista com o jornalista Igor Gielow, na edição da Folha de São Paulo, 17/01/2024. -
- 17/01/2024 - Pesquisa sobre radiofármacos desenvolvida pelo Ipen-CNEN/USP recebe prêmio internacionalTrabalho premiado reúne profissionais de dois centros de pesquisa do Instituto e é inovador ao utilizar microusinagem com laser de femtosegundo para sistema microfluídico para otimizar a produção de radiofármacos
Trabalho premiado reúne profissionais de dois centros de pesquisa do Instituto e é inovador ao utilizar microusinagem com laser de femtosegundo para sistema microfluídico para otimizar a produção de radiofármacos
Fonte: Jornal da Ciência
O trabalho "Circuito microfluídico aplicado à concentração de 18F (Flúor-18) para produção de radiofármacos”, que é parte da pesquisa de doutorado em andamento, desenvolvida pelo aluno da pós-graduação do IPEN/USP, Antonio Arleques Gomes, conquistou o 1º lugar com a láurea "Marcos Pinotti Barbosa”, concedida à melhor pesquisa estudantil apresentada durante o XII Congresso Latino-Americano de Órgãos Artificiais e Biomateriais (COLAOB/2023) realizado no período de 12 a 15 de dezembro de 2023 em Mar del Plata, Argentina.
O prêmio, inédito para o programa de pós-graduação do IPEN/USP, é considerado um dos mais importantes para a comunidade científica da Sociedade Latino-Americana de Biomateriais e Órgãos Artificiais (SLABO), organizadora do evento, e presta homenagem ao professor Marcos Pinotti (1965-2016) reconhecido como um dos principais cientistas brasileiros nas áreas de Biomimética e Bioengenharia e cofundador da SLABO.
A pesquisa, escolhida entre 69 trabalhos apresentados durante o congresso, está sob a orientação do professor Dr. Wagner de Rossi, gerente do Centro de Lasers e Aplicações (CELAP) e coorientada pelo farmacêutico Dr. Emerson S. Bernardes, gerente do Centro de Radiofarmácia (CECRF) do IPEN. Também contou com a importante participação do radioquímico Dr. Arian Pérez Nario, bolsista de pós-doutorado do IPEN e do físico Dr. André Luiz Lapolli, responsável pelo Serviço de Operação de Aceleradores Cíclotron do instituto.
Na prática, a pesquisa visa desenvolver um sistema microfluídico por meio de técnica de microusinagem com laser de pulsos ultracurtos para a produção de radiofármacos a partir de Flúor-18. No trabalho, foi produzido um circuito microfluídico dedicado chamado de "Microcartucho de troca aniônica” destinado ao primeiro estágio de obtenção de qualquer radiofármaco; um produto utilizado essencialmente para diagnósticos, tratamentos e terapias de várias doenças que são objeto da medicina nuclear.
O processo compreende duas fases distintas. Na primeira, o Flúor-18 obtido em cíclotron fica retido no microcartucho. Na segunda, de eluição, o Flúor-18 é extraído resultando em um eluente líquido com uma concentração significativamente elevada do radionuclídeo.
Inovação
Além de inédito no Brasil, o resultado da pesquisa desenvolvida no IPEN-CNEN pode ser considerado significativo uma vez que conseguiu uma concentração do eluente com Flúor-18 de seis a dez vezes maior que a obtida por meio de outros processos convencionais na primeira etapa de produção de radiofármaco, como, por exemplo, o Fluordexogliocose (FDG).
"Ter sido premiado com o trabalho de maior importância e relevância científica em um congresso desse nível é, sem dúvida, uma grande satisfação para mim e acredito, de grande importância para o IPEN”, destacou o doutorando Antonio Gomes, o qual enfatiza a dedicação do prêmio ao seu grupo de pesquisa e, em especial, a seu orientador pelo apoio incondicional.
O doutorando explicou ainda que os resultados apresentados, bem como o desenvolvimento da técnica de microusinagem com laser de pulsos ultracurtos, posicionam o IPEN como uma instituição de destaque na inovação tecnológica e científica nesta área do conhecimento.
Uma das principais missões do IPEN é tornar a medicina nuclear cada vez mais acessível à sociedade brasileira e o Flúor-18 tem destaque em exames que se utilizam de equipamentos de tomografia por emissão de pósitrons (PET/CT).
"O próximo passo após a conclusão da pesquisa é buscar parcerias no setor produtivo para disponibilizar para a sociedade radiofármacos mais eficazes para a medicina nuclear”, finaliza Gomes.
Para o físico Dr. Wagner de Rossi este prêmio coroa um trabalho que iniciou há alguns anos a partir de uma sugestão de Dr. Jair Mengatti, gerente da Radiofarmácia na época.
"Nós encaramos a sugestão como um desafio para produzir radiofármacos com microfluídica. O trabalho ainda não está concluído, pois o prêmio se refere apenas a uma parte já desenvolvida, mas demonstra que estamos num bom caminho para conseguir produzir radiofármacos a partir de um sistema inovador que vai trazer inúmeras vantagens para o processo”, conclui Rossi.
Mais informações no site do IPEN. (www.ipen.br)
Ulysses Varela – Bolsista BGE-DA/IPEN-CENEN
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- 15/01/2024 - Programa Beatriz Nascimento de Mulheres na Ciência tem inscrições abertas até dia 31Chamada pública oferece bolsas de doutorado-sanduíche e pós-doutorado no exterior para pesquisadoras negras, ciganas, quilombolas e indígenas
Chamada pública oferece bolsas de doutorado-sanduíche e pós-doutorado no exterior para pesquisadoras negras, ciganas, quilombolas e indígenas
Fonte: Jornal da USP
Estão abertas até o dia 31 de janeiro as inscrições para a chamada Atlânticas – Programa Beatriz Nascimento de Mulheres na Ciência, lançada pelo governo federal em novembro do ano passado. O programa oferece bolsas de doutorado-sanduíche e pós-doutorado no exterior para pesquisadoras negras, ciganas, quilombolas e indígenas, em qualquer área de conhecimentos.
As bolsas têm duração máxima de nove meses. Para se inscrever, as interessadas devem estar regularmente matriculadas em cursos de doutorado ou ter concluído seus estudos em programa de pós-graduação reconhecido pela Capes. Nos dois casos, as candidatas devem apresentar um projeto de pesquisa e o aceite formal da instituição de destino.
As candidatas às bolsas de doutorado-sanduíche também precisam demonstrar conhecimento da língua utilizada na instituição estrangeira e a anuência de seus orientadores e da coordenação de seu programa de pós-graduação. A chamada pública completa está disponível para consulta no site do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
A chamada é uma parceria dos ministérios da Igualdade Racial, das Mulheres, dos Povos Indígenas, e da Ciência, Tecnologia e Inovação, com apoio do CNPq, e conta com R$ 6 milhões em investimentos que serão destinados ao pagamento das bolsas.
Quem foi Beatriz Nascimento?
O nome do programa presta homenagem à professora e historiadora sergipana Beatriz Nascimento, que sempre aliou a luta antirracista à vida acadêmica. Foi cofundadora do Grupo de Trabalho André Rebouças na Universidade Federal Fluminense (UFF) e membro do Movimento Negro contra a Discriminação Racial (MNUCDR), nome mais tarde reduzido para Movimento Negro Unificado (MNU).
Como pesquisadora, Beatriz Nascimento estudou as formações dos quilombos no Brasil por duas décadas. Foi expoente do feminismo negro, pesquisando as práticas discriminatórias que pesam sobre os corpos das mulheres negras.
Beatriz faleceu, vítima de feminicídio, em janeiro de 1995. Na época, ela cursava mestrado em Comunicação na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Em 2021, Beatriz Nascimento se tornou doutora honoris causain memoriam pela UFRJ.
*Com informações do CNPq
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- 15/01/2024 - Visita da China National Nuclear Corporation Overseas (CNNC) à CNEN visa divulgar e promover negócios e oportunidades de parceriasFonte: CNENO presidente da CNEN, Francisco Rondinelli Junior, recebeu nesta quarta-feira uma delegação do escritório de representação para a América Latina da China National Nuclear Corporation (CNNC), localizado em Buenos Aires, Argentina. A visita faz parte de uma série de encontros promovidos pela CNNC em países da América do Sul, com o objetivo de fomentar parcerias e oportunidades de negócios com a China.A reunião ocorreu no Salão Nobre da CNEN, com a presença do diretor de Gestão Institucional, Pedro Maffia, do coordenador geral de Ciência e Tecnologia Nucleares (CGTN), Leslie de Molnary, da coordenadora geral de Assuntos Internacionais, Viviane Simões, e do chefe de Gabinete, Rogério Mamão Gouveia. A comitiva chinesa, chefiada pelo gerente de Desenvolvimento de Negócios, GAO Wei, era composta ainda pele também gerente BI Kum e pelos assessores DENG Pan e YANG Lu.Durante a reunião, foram discutidas as iniciativas da CNEN relacionadas a Pequenos Reatores Modulares (SMRs) e atividades dos reatores de pesquisa nas unidades técnico-científicas da CNEN, localizadas em São Paulo (IPEN), Rio de Janeiro (IEN), Belo Horizonte (CDTN) e Recife (CRCN-NE). A CNNC apresentou os avanços na geração termonuclear na China, seu apoio a projetos de pesquisa nuclear e o compromisso em colaborar internacionalmente na disseminação de conhecimento em projetos e construção de reatores nucleares de potência.No que diz respeito a acordos e parcerias, a CNNC expressou disposição para futuros contatos comerciais e colaborações de pesquisa na área nuclear. A CGTN manifestou interesse na formação especializada, e a CNNC destacou programas de intercâmbio e formação de mestrado e doutorado em universidades chinesas, oferecendo bolsas de ensino e fomento tecnológico para alunos brasileiros e abrindo instalações nucleares chinesas para pesquisadores da CNEN.A relevância dessa reunião foi ressaltada pelo coordenador geral da CGTN, Leslie de Molnary, como resultado de uma primeira aproximação ocorrida durante um evento da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), em Sanya, na China, em setembro de 2023. Na ocasião, a CNEN apresentou o cenário da área nuclear no Brasil e os papeis de cada organização no programa nuclear brasileiro.Também foram abordadas as perspectivas do uso dos pequenos reatores nucleares no apoio à geração elétrica e para o apoio em outras aplicações industriais nas próximas décadas visando apoiar a transição energética que o país deverá desenvolver até 2050. Por sua vez, a CNNC demonstrou interesse em parcerias tecnológicas com as UTCs da CNEN, destacando a capacidade significativa da China em investimento e desenvolvimento tecnológico na geração nucleoelétrica."Essa visita representa um passo importante na construção de laços colaborativos entre os dois países, abrindo portas para avanços significativos na área nuclear e fortalecendo a cooperação bilateral”, afirmou Molnary.O presidente Rondinelli fez um apanhado geral sobre as principais atividades que cabem à CNEN no apoio ao programa nuclear brasileiro, e perspectivas de médio e curto prazo que vislumbra para aumentar o parque de geração nucleoelétrica no Brasil. Também comentou sobre a importância de dar prosseguimento ao projeto do Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), no âmbito da cooperação Brasil-Argentina.Rondinelli também ressaltou as diversas aplicações da tecnologia nuclear em diversos setores no Brasil além do já consagrado uso na área médica, mas também na área de alimentação e agricultura, meio ambiente, e indústria, sem perder de vista o mandamento da segurança radiológica que permeia todas essas aplicações.CNNC e o mercado externoGAO Wei, BI Kum, DENG Pan e YANG Lu integram a CNNC Overseas Ltd. (CNOS), plataforma especializada no desenvolvimento do mercado externo de toda a indústria nuclear chinesa, sob a CNNC. Primeira no país asiático a construir projetos de energia nuclear no estrangeiro, a CNOS abriu a fronteira para a globalização da indústria chinesa na área nuclear.Entre os meses de novembro e dezembro, a empresa está conduzindo uma série de encontros de trabalho em vários países da América do Sul. No Brasil, realizou visitas a diversas entidades do setor nuclear, incluindo a Eletronuclear, as usinas Angra 1 e Angra 2, em Angra dos Reis, as Indústrias Nucleares do Brasil (INB), em Resende, culminando com a reunião na CNEN. -
- 15/01/2024 - Quando a energia de fusão nuclear se tornará realidade?Há cinco décadas, a ideia da energia de fusão anima cientistas, mas quando essa visão revolucionária finalmente se transformará em realidade?
Há cinco décadas, a ideia da energia de fusão anima cientistas, mas quando essa visão revolucionária finalmente se transformará em realidade?
Fonte: Olhar DigitalA energia de fusão nuclear, um sonho que prometia ser a maravilha energética, revelou-se um desafio épico. Desde que a capacidade de colidir átomos minúsculos para criar outros maiores e liberar energia no processo foi descoberta, cientistas em todo o globo enxergaram seu potencial energético.No entanto, a fusão é difícil. Ao longo de 75 anos de tentativas para construir geradores de fusão, progressos enormes e revolucionários foram alcançados, mas o objetivo final ainda não foi atingido. Qual o motivo de tal dificuldade? O astrofísico Paul Sutter da Universidade Stony Brook e do Instituto Flatiron discutiu esta questão em um artigo publicado no Space.com.Segundo Sutter, o desafio primário reside em algo aparentemente simples: enquanto é relativamente fácil provocar a fusão — uma tarefa realizada rotineiramente com armas termonucleares — é incrivelmente complicado controlar essa reação, extrair energia útil dela e, ao mesmo tempo, manter a estabilidade.Na era moderna, duas abordagens principais buscam realizar a proeza da energia de fusão nuclear. Uma delas baseia-se no confinamento inercial, onde feixes de lasers são direcionados a um pequeno alvo, induzindo uma reação de fusão breve. Em dezembro de 2022, o National Ignition Facility (NIF) do Departamento de Energia dos EUA ganhou manchetes ao alcançar o tão almejado "ponto de equilíbrio”, liberando mais energia do que consumiu.A segunda abordagem é ancorada no confinamento magnético, onde campos magnéticos poderosos comprimem um plasma até que a fusão ocorra. Experimentos nesse campo avançaram consideravelmente, mas ainda enfrentam obstáculos significativos na manutenção da estabilidade do plasma, crucial para uma reação de fusão constante.A última iteração, chamada ITER, está em construção por um consórcio internacional de pesquisa, aspirando ser o primeiro dispositivo de confinamento magnético a atingir o ponto de equilíbrio.No entanto, o NIF não foi concebido para gerar eletricidade, e permanece incerto como transformar seu processo em uma usina de energia. Apesar de sua potência, gerou apenas cinco centavos de eletricidade através da fusão.Além disso, o termo "ponto de equilíbrio” carrega um significado técnico um tanto desanimador, pois embora o combustível tenha liberado mais energia do que absorveu, menos de 1% da energia total do aparato chegou ao combustível em primeiro lugar. Quanto ao ITER, Sutter explica, a instalação está mergulhada em má gestão e excessos de custos, e nem mesmo é projetada para gerar eletricidade por si só.Quando teremos a energia por fusão?- Uma previsão precisa é um desafio, mas Paul Sutter forneceu as probabilidades, que ele descreve como "puramente intuitivas”: 10% de chance nos próximos 20 anos, 50% no próximo século, 30% nos 100 anos seguintes, e 10% de chance de nunca se concretizar.- De onde surgem esses números? A energia de fusão é o que ele chama de um desafio geracional, um desafio de escala de século.- A humanidade já superou megaprojetos de irrigação nos primórdios da história humana, construção de templos colossais e cidades, desenvolvimento de energia a vapor, ferrovias, catedrais e muito mais.- Esses empreendimentos demandam envolvimento ao longo de várias gerações. Às vezes, podemos acelerar o progresso ao investir recursos maciços e contar com a sorte de reunir pessoas certas, liderança, talento e conhecimento no momento certo.- Vimos isso acontecer em um período relativamente recente com o Projeto Manhattan e iniciativas de pouso na lua.- Entretanto, no meio do século XX, quando tivemos a oportunidade de investir uma geração inteira em pesquisa nuclear, escolhemos entre bombas e usinas de energia — e optamos pelas bombas.- Como resultado, a pesquisa em usinas de energia não progrediu tão rapidamente (por falta de investimento de escala de século), estagnando desde a década de 1950.- Isso significa que a pesquisa em fusão foi relegada à mesma prioridade que a maioria das outras pesquisas, o que implica que levará aproximadamente um século para se concretizar.Ana Luiza Figueiredo -
- 14/01/2024 - As cidades perdidas da Amazônia: como uma tecnologia de laser revelou uma civilização antigaFonte: Revista Amazônia
A Amazônia é conhecida por sua biodiversidade e sua beleza natural, mas também esconde um segredo milenar: as ruínas de uma civilização que habitou a região há mais de dois mil anos, antes da chegada dos europeus. Essa civilização construiu cidades, estradas, canais e campos agrícolas, que hoje estão enterrados sob a floresta. Mas como os arqueólogos conseguiram descobrir esses vestígios? A resposta está em uma tecnologia de sensoriamento remoto chamada Lidar, que usa pulsos de laser para mapear o terreno com alta precisão.
O QUE É LIDAR?
Lidar é a sigla em inglês para Light Detection and Ranging, que significa Detecção e Medição de Luz. É uma tecnologia que usa um feixe de laser para medir a distância entre um sensor e um objeto, refletindo a luz de volta. Ao fazer isso, o sensor consegue captar a forma, a altura e a densidade do objeto, criando uma imagem tridimensional do terreno. O Lidar pode ser usado em diferentes plataformas, como aviões, satélites, drones ou veículos terrestres.
O Lidar tem diversas aplicações, como na geologia, na meteorologia, na engenharia, na agricultura e na arqueologia. Nesta última, o Lidar é especialmente útil para detectar estruturas antigas que estão ocultas pela vegetação ou pelo solo, como pirâmides, templos, muralhas e cemitérios. O Lidar também permite identificar padrões de ocupação humana, como estradas, canais, campos e aldeias.
COMO O LIDAR REVELOU AS CIDADES PERDIDAS DA AMAZÔNIA?
Uma das regiões onde o Lidar foi usado para revelar as cidades perdidas da Amazônia é o Vale do Upano, no leste do Equador. Nesse vale, os arqueólogos encontraram evidências de uma sociedade complexa que existiu entre cerca de 500 a.C. e 300 a 600 d.C., contemporânea ao Império Romano na Europa. Essa sociedade construiu cinco grandes cidades e dez menores, que abrigavam entre 10 mil e 30 mil habitantes no total. As cidades eram ligadas por estradas largas e retas, que se estendiam por até 20 quilômetros. As cidades também tinham canais para irrigação e drenagem, e campos agrícolas retangulares, onde plantavam milho, mandioca e batata doce. As cidades eram cercadas por terraços nas encostas, que serviam para evitar a erosão e aumentar a área cultivável.
Essas estruturas, no entanto, estavam escondidas debaixo da floresta, e só foram notadas pela primeira vez há mais de duas décadas pelo arqueólogo francês Stéphen Rostain. Mas foi somente em 2018 que os pesquisadores conseguiram mapear toda a extensão e a complexidade da rede urbana, usando o Lidar. Eles sobrevoaram a área com um avião equipado com um sensor Lidar, que emitiu mais de 2 bilhões de pulsos de laser, cobrindo uma área de 300 quilômetros quadrados. Os dados foram processados por um software, que gerou um modelo digital do terreno, removendo a vegetação e revelando as formas artificiais.
Os resultados foram publicados na revista científica Science em janeiro de 2024, e surpreenderam os especialistas. "Era um vale perdido de cidades”, disse Rostain, que é diretor de pesquisa no Centro Nacional de Pesquisa Científica da França. "É incrível.”
POR QUE ESSA DESCOBERTA É IMPORTANTE?
A descoberta das cidades perdidas da Amazônia é importante por vários motivos. Primeiro, porque mostra que a Amazônia não era uma região selvagem e pouco habitada antes da chegada dos europeus, como se pensava. Pelo contrário, a Amazônia era um lugar de diversidade cultural e de sociedades complexas, que deixaram marcas na paisagem e na história. Segundo, porque mostra que essas sociedades tinham um alto grau de organização e de engenharia, capazes de construir cidades, estradas, canais e campos em uma região de difícil acesso e de clima tropical. Terceiro, porque mostra que essas sociedades tinham uma relação com o meio ambiente que era diferente da nossa, baseada na adaptação e na sustentabilidade, e não na exploração e na degradação. Quarto, porque mostra que essas sociedades foram vítimas de um desastre natural que pode ter contribuído para o seu fim: a erupção de um vulcão que cobriu a região com cinzas e alterou o clima.
A descoberta das cidades perdidas da Amazônia, portanto, nos convida a repensar a nossa visão sobre a Amazônia, sobre o passado e sobre o futuro. A Amazônia não é apenas uma floresta, mas também um patrimônio cultural e histórico, que merece ser preservado e estudado. O passado não é apenas uma sucessão de fatos, mas também uma fonte de conhecimento e de inspiração, que pode nos ensinar sobre outras formas de viver e de se relacionar com a natureza. O futuro não é apenas uma projeção do presente, mas também uma escolha que depende de nós, e que pode ser mais harmonioso e equilibrado, se seguirmos o exemplo das cidades perdidas da Amazônia.
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- 12/01/2024 - Cientistas criam primeiro semicondutor feito de grafenoO semicondutor de grafeno tem uma mobilidade 10 vezes maior do que o feito com silício, possibilitando maior velocidade
O semicondutor de grafeno tem uma mobilidade 10 vezes maior do que o feito com silício, possibilitando maior velocidade
Fonte: Olhar Digital
Uma descoberta que pode revolucionar o setor de chips como conhecemos hoje. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, desenvolveram o primeiro semicondutor funcional feito de grafeno.Uso do grafeno- Os semicondutores são materiais que conduzem a eletricidade em determinadas condições.- Eles são componentes fundamentais dos dispositivos eletrônicos, a matéria-prima dos chips usados em smartphones, inteligência artificial, veículos elétricos e em tantos outros produtos.- O objetivo dos pesquisadores era produzir um semicondutor de grafeno "compatível com os métodos tradicionais de processamento microeletrônico”.- Com a descoberta, os cientistas poderão agora substituir o silício, material mais usado no processo, mas que está chegando ao seu limite em função do avanço da velocidade da computação.As informações são do The Wall Street Journal.Nova tecnologia é 10 vezes mais rápidaA criação do primeiro semicondutor feito de grafeno acontece após décadas de pesquisas e aperfeiçoamento do material. O principal obstáculo era conseguir ligar e desligar o semicondutor ao expor ele à correntes elétricas.As medições mostraram que o semicondutor de grafeno tem uma mobilidade 10 vezes maior do que o feito com silício, possibilitando uma maior velocidade em relação à tecnologia anterior."Agora temos um semicondutor de grafeno extremamente robusto com 10 vezes a mobilidade do silício e que também possui propriedades únicas não disponíveis no silício. É como conduzir numa estrada de gravilha ou numa autoestrada (…) É mais eficiente, não aquece tanto e permite velocidades mais altas." - Walter de Heer, professor de física do Instituto de Tecnologia da GeórgiaA equipe de pesquisadores produziu o único semicondutor bidimensional que possui todas as propriedades necessárias para ser usado na nanoeletrônica e cujas propriedades elétricas são muito superiores às de quaisquer outros semicondutores 2D atualmente em desenvolvimento.Segundo os investigadores, o "grafeno epitaxial” pode causar uma mudança de paradigma no campo da eletrônica e permitir a criação de tecnologias completamente novas que aproveitem as suas propriedades únicas.Alessandro Di Lorenzo
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- 12/01/2024 - China anuncia criação de bateria nuclear que só precisa carregar com 50 anosFonte: Terra Brasil Notícias
A startup chinesa Betavolt Technology anunciou na segunda-feira (8) que está desenvolvendo uma bateria nuclear que pode ser usada por 50 anos com apenas uma carga. A empresa pretende fornecer o componente inovador como solução de energia para diferentes tipos de dispositivos, incluindo celulares e drones, em breve.O modelo é o primeiro do mundo a realizar a miniaturização da energia atômica, de acordo com a Betavolt. Ele conta com isótopos de níquel-63 reunidos em um módulo de tamanho inferior a uma moeda, como fonte de energia, e utiliza uma camada de diamante para realizar a conversão dos isótopos em decomposição para eletricidade.Trata-se do mesmo tipo de processo criado no século passado por cientistas da então União Soviética e dos Estados Unidos. Porém, os tanques de energia termonuclear da época eram enormes e caros, sendo utilizados principalmente em estações científicas remotas, sistemas subaquáticos e espaçonaves.Segundo a companhia chinesa, a bateria nuclear atualmente em desenvolvimento mede 15 mm x 15 mm x 15 mm, tem 3 volts e é capaz de fornecer 100 microwatts de eletricidade. Nos próximos dois anos, a startup quer criar modelos de maior capacidade, de 1 watt, que possam ser combinados modularmente para uso em equipamentos que necessitem de mais carga.O tamanho reduzido e a produção em série que a Betavolt pretende iniciar nos próximos anos representaria uma grande evolução, com a bateria nuclear possibilitando o lançamento de celulares que nunca precisam ser carregados.Além disso, o componente pode ser utilizado em diversas outras soluções, como drones com autonomia "infinita”, por exemplo.A empresa disse que o componente é bastante seguro, não possui radiação externa nem explode como resposta à aplicação de força repentina, sendo capaz de funcionar normalmente em temperaturas variando de -60ºC a 120ºC. A novidade pode ser adicionada até mesmo em aplicações médicas como marca-passos e corações artificiais.Segundo a fabricante, a bateria de energia atômica desenvolvida por ela também é "ecologicamente correta”, não representando ameaça para o meio ambiente.
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- 11/01/2024 - Estudo esclarece questão-chave da física de partículasResultado, que identifica a origem da divergência nas previsões recentes do momento magnético do múon, pode contribuir para a prospecção de efeitos de nova física, incluindo matéria escura
Resultado, que identifica a origem da divergência nas previsões recentes do momento magnético do múon, pode contribuir para a prospecção de efeitos de nova física, incluindo matéria escura
Fonte: Agência FAPESPJosé Tadeu Arantes | Agência FAPESPMomento magnético é a grandeza que quantifica a interação de uma partícula dotada de spin com um campo magnético, como o de um ímã. Assim como a massa e a carga elétrica, o momento magnético é uma das grandezas fundamentais da física. Existe uma diferença entre o valor teórico do momento magnético do múon, uma partícula que pertence à mesma classe do elétron, e os valores obtidos nos experimentos de altas energias, realizados nos aceleradores de partículas. A diferença só aparece na oitava casa decimal, mas vem intrigando os cientistas desde 1948, quando foi descoberta. E não se trata de um detalhe, pois essa diferença pode indicar que o múon interaja com partículas de matéria escura, outros bósons de Higgs ou, até mesmo, que existam forças diferentes das conhecidas envolvidas no processo.O valor teórico do momento magnético do múon, representado pela letra "g”, obtido a partir da equação de Dirac (formulada pelo físico inglês Paulo Dirac, 1902-1984, Prêmio Nobel de Física de 1933, um dos fundadores da mecânica e da eletrodinâmica quânticas), é igual a 2. Mas sabemos, hoje, que g não é exatamente igual a 2 e, por isso, existe um grande interesse em entender "g-2”, isto é, a diferença entre o valor experimental e o valor previsto pela equação de Dirac. O melhor valor experimental disponível atualmente, obtido com precisão impressionante no Fermilab, o Fermi National Accelerator Laboratory, nos Estados Unidos, e divulgado em agosto de 2023, é 2,00116592059, mais ou menos 0,00000000022. Informações sobre o experimento realizado no Fermilab, chamado "Muon g-2”, podem ser acessados em: https://muon-g-2.fnal.gov/."A determinação precisa do momento magnético do múon tornou-se uma questão central de física de partículas, pois a investigação desse intervalo entre os dados experimentais e as previsões da teoria pode nos proporcionar informações que levem à descoberta de algum efeito novo e espetacular”, diz à Agência FAPESP o físico Diogo Boito, professor do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP).Ele e colaboradores acabam de publicar um estudo a respeito em Physical Review Letters."Nossos resultados foram apresentados em dois importantes eventos internacionais. Primeiro por mim, em um workshop em Madri, na Espanha. Depois por meu colega Maarten Golterman, da San Francisco State University, em um encontro realizado em Berna, na Suíça”, conta Boito.Esses resultados quantificam e apontam para a origem de uma discrepância entre os dois métodos utilizados nas previsões atuais de g-2. O pesquisador detalha: "Existem atualmente dois métodos para determinar um componente fundamental de g-2. O primeiro baseia-se em dados experimentais. O segundo em simulações computacionais da cromodinâmica quântica (quantum chromodynamics, ou QCD, em inglês), a teoria que estuda as interações fortes entre os quarks. Os dois métodos levam a resultados bastante distintos e isso constitui um grande problema. Sem resolvê-lo, torna-se impossível investigar as contribuições de eventuais partículas exóticas, por exemplo, de novos bósons de Higgs ou de matéria escura, no resultado de g-2”.O estudo conseguiu explicar tal discrepância. Mas, para entender isso, é preciso dar alguns passos para trás e recomeçar com uma descrição um pouco mais pormenorizada do múon.O múon é uma partícula que pertence à classe dos léptons – a mesma do elétron. Porém, possui massa muito maior. E, por causa disso, não é estável, sobrevivendo apenas por intervalos de tempo curtíssimos, em contextos de altas energias. Quando interagem entre si, na presença de campos magnéticos, os múons se desconfiguram e reconfiguram, trazendo à presença um grande número de outras partículas: elétrons, pósitrons, bósons W e Z, bósons de Higgs, fótons etc. Assim, nos contextos experimentais, o múon sempre se apresenta acompanhado por miríades de partículas virtuais. São as contribuições dessas partículas que fazem com que o momento magnético efetivo, medido nos experimentos, seja maior do que o momento magnético teórico, igual a 2, calculado pela equação de Dirac."Para obter tal diferença [g-2], é preciso considerar todas essas contribuições. Tanto aquelas que a cromodinâmica quântica [que compõe o modelo-padrão da física de partículas] prevê, quanto outros efeitos menores, mas que aparecem em medições experimentais muito precisas. Já conhecemos muito bem várias dessas contribuições. Mas não todas”, afirma Boito.Os efeitos decorrentes da interação forte não podem ser calculados teoricamente apenas, pois esses cálculos de cromodinâmica quântica são impraticáveis em alguns regimes de energia. Assim, existem duas possibilidades. Uma delas, que já possui um lastro histórico, é recorrer aos dados experimentais obtidos nas colisões de elétrons com pósitrons, que geram outras partículas formadas por quarks. A outra, que se tornou competitiva apenas na década de 2020, é simular, com base na teoria, o processo em supercomputadores. Trata-se da chamada "QCD na rede”."O problema central da previsão de g-2 hoje em dia é que o resultado que se obtém usando os dados das colisões elétron-pósitron estão em desacordo com o resultado experimental total, enquanto os resultados baseados na QCD na rede estão em bom acordo com o experimento. E ninguém sabia ao certo por que isso acontecia. Nosso estudo esclarece parte desse quebra-cabeça”, comenta Boito.Foi exatamente para resolver esse problema que ele e colaboradores realizaram o estudo em pauta. "O artigo atual é resultado de uma série de trabalhos nossos nos quais desenvolvemos um método novo para comparar os resultados de simulação de rede com aqueles obtidos a partir dos dados experimentais. Mostramos ser possível extrair, dos dados, contribuições que são calculadas na rede com grande precisão: a contribuição dos diagramas de Feynman ditos conectados”, informa o pesquisador.Aqui é preciso abrir um pequeno parêntese para dizer que os diagramas de Feynman, criados no final da década de 1940 pelo físico norte-americano Richard Feynman (1918-1988), Prêmio Nobel de Física de 1965, são representações gráficas utilizadas para descrever as interações entre partículas e simplificar os respectivos cálculos."No presente estudo, obtivemos, pela primeira vez, com grande precisão, as contribuições dos diagramas de Feynman conectados na chamada ‘janela intermediária de energia’. Hoje, temos oito resultados para essas contribuições, obtidos com simulações de QCD na rede, e todos eles em bom acordo entre si. E mostramos que os resultados vindos dos dados da interação elétron-pósitron não concordam com esses oito resultados das simulações”, afirma Boito.Segundo o pesquisador, isso possibilita entender onde está o problema e quais seriam as possíveis soluções para ele. "Ficou claro que, se os dados experimentais para o canal de dois píons [mésons, isto é, partículas formadas por um quark e um antiquark, produzidas em colisões de alta energia] estiverem subestimados por alguma razão, esta pode ser a causa da discrepância”, resume. De fato, dados novos, ainda em processo de revisão por pares, do Experimento CMD-3, realizado na Universidade de Novosibirsk, na Rússia, parecem indicar que os dados mais antigos do canal de dois píons poderiam estar, por alguma razão, subestimados.Todo o trabalho feito por Boito neste estudo foi realizado no contexto de seu projeto "Testes do modelo padrão: QCD de precisão e g-2 do múon”, contemplado com Auxílio à Pesquisa Jovens Pesquisadores Fase 2 pela FAPESP.