Volume 6 - Capítulo 521

Capítulo 521: Água Fervendo É Desperdício

Lu Zhou passou os últimos dias em reuniões. Algumas eram internas, no Instituto Jinling de Estudos Avançados; outras, no Instituto de Pesquisa do Stellarator STAR; e outras ainda, com as empresas que cooperavam com o STAR…

Ele já tinha um esboço mental de como implementar um reator de fusão nuclear controlável. No entanto, não conseguiria executar esse esboço sozinho.

Como projetista-chefe e responsável por esse projeto colossal, cabia a ele decompô-lo em várias seções e subseções, alocar essas pequenas tarefas a diferentes organizações, identificar os problemas particularmente difíceis e concentrar os recursos neles.

Por exemplo, pesquisando a literatura relevante, era possível descobrir que problemas como "reciclagem e purificação de trítio e deutério da exaustão do plasma" ou "confinamento seguro de trítio" já haviam sido estudados pela Academia Chinesa de Ciências.

Portanto, Lu Zhou não precisava repetir a pesquisa. Bastava garantir que as pessoas ou organizações nessas áreas de pesquisa tivessem financiamento suficiente para continuar seus trabalhos e encontrar maneiras de implementar suas tecnologias no stellarator.

Já os projetos de pesquisa mais desafiadores, como "material da primeira parede", "material anti-irradiação de nêutrons", "proliferação e extração de trítio" ou "estagnação de trítio", Lu Zhou queria delegar ao Instituto Jinling de Estudos Avançados.

Três dias após o lançamento do projeto…

No Instituto de Pesquisa do Stellarator STAR, Lu Zhou encontrou a força-tarefa enviada pela Corporação Nacional Nuclear da China.

O responsável pela força-tarefa era o Acadêmico Wang Zengguang, engenheiro-chefe da Corporação Nacional Nuclear da China. Esse acadêmico veterano trabalhava na indústria nuclear há muitos anos e tinha vasta experiência no projeto de reatores de fissão e geradores de energia nuclear.

Embora sua experiência com reatores de fissão não fosse totalmente aplicável a reatores de fusão, ambos eram tecnologias de energia nuclear, portanto, apresentavam muitas similaridades.

Por exemplo, o projeto do conjunto gerador.

O acadêmico veterano trouxe um esboço de projeto sobre como converter a energia térmica gerada pelo reator em energia elétrica. O conceito de um reator de altíssima temperatura poderia ser implementado na máquina de fusão nuclear.

No entanto, Lu Zhou deu uma olhada rápida no esboço e o colocou de lado.

"É um desperdício ferver água usando uma tecnologia tão avançada."

Acadêmico Wang: "Mas você tem que admitir, ferver água ainda é o método mais eficiente."

Lu Zhou balançou a cabeça e disse: "Nem necessariamente."

O Acadêmico Wang não disse nada. Esperou que Lu Zhou continuasse.

No entanto, Lu Zhou não deu explicações. Em vez disso, pegou uma folha de papel A4 de sua mesa, apanhou uma caneta e começou a esboçar no papel.

Depois que seu nível de engenharia atingiu o nível quatro, ele começou a sentir os efeitos da atualização de sua habilidade.

Se seu nível de matemática aumentava sua intuição numérica, capacidade de cálculo e capacidade de aprender matemática, seu nível de engenharia não apenas aumentava sua capacidade de absorver conhecimento de engenharia, mas também fortalecia sua capacidade de articular conceitos abstratos e de transmitir gráficos e números.

Como agora.

Ele nunca havia recebido treinamento formal para desenho de projetos de engenharia e só havia lido alguns livros didáticos relacionados. No entanto, era como se os músculos de suas mãos tivessem formado uma espécie de memória muscular; todos os seus traços eram precisos.

O Acadêmico Wang observou Lu Zhou desenhando, seus olhos se estreitaram. Ele tinha uma expressão surpresa no rosto.

"Você sabe desenhar desenhos técnicos?"

"Não exatamente." Lu Zhou sorriu e disse: "Provavelmente porque desenhei muitos diagramas quando estava pesquisando questões de topologia."

O Acadêmico Wang não acreditou nessa explicação.

Embora nunca tivesse estudado matemática antes, era óbvio que desenhos matemáticos eram completamente diferentes de desenhos mecânicos.

Ele sabia que, sem alguns anos de experiência profissional, não se conseguiria fazer esses desenhos.

Lu Zhou não se importou se o Acadêmico Wang o acreditava ou não; ele não precisava explicar esses assuntos sem importância. Estava concentrado em seu trabalho.

Primeiro, ele desenhou um esboço simples do stellarator. Em seguida, delineou uma estrutura simples do conjunto gerador.

Quanto mais ele desenhava, mais claras ficavam as linhas. Quando o Acadêmico Wang finalmente teve uma ideia aproximada do que estava acontecendo, arqueou as sobrancelhas.

"Energia de ferrofluido?"

"Isso mesmo." Lu Zhou parou de desenhar e olhou para o papel. Então, acenou com a cabeça satisfeito e disse: "Este é o melhor que consigo fazer. Ainda não fiz nenhum projeto específico, então me desculpe pelo trabalho pesado que vocês terão que fazer."

Assim como a fusão controlável, a tecnologia de geração de energia de ferrofluido não era um conceito particularmente novo. Na verdade, tinha uma longa história.

Observando sua linha do tempo, esse conceito foi proposto pela primeira vez junto com as "Usinas de Energia de Ciclo Combinado a Turbina a Gás (GTCC)".

Na década de 1980, a tecnologia de energia elétrica de ferrofluido foi incluída como um projeto-chave no Programa 863. Foi classificada com a mesma importância que a energia de fissão nuclear.

O nome completo do Programa 863 era o "Plano de Desenvolvimento de Alta Tecnologia do Estado". Os projetos incluídos eram basicamente os tópicos quentes na comunidade acadêmica internacional naquela época. Portanto, era fácil ver que a comunidade acadêmica via a energia de ferrofluido como uma área promissora.

No entanto, a situação mudou na segunda metade do século XX.

A corrida espacial e a corrida armamentista levaram ao rápido desenvolvimento da tecnologia de utilização de motores e gás. A GTCC se beneficiou muito desse desenvolvimento, o que a tornou o principal tipo de gerador de energia.

Em contraste, embora a tecnologia de ferrofluido tivesse um potencial mais atraente, era difícil de alcançar devido a vários motivos técnicos. Seus benefícios econômicos também não conseguiam acompanhar a demanda de mercado. Nada significativo surgiu disso por décadas, então foi gradualmente abandonada pela indústria e pela comunidade acadêmica.

O Acadêmico Wang olhou para o esboço e balançou a cabeça. "Me perdoe, mas a tecnologia de geração de energia de ferrofluido não é perfeita, temo que não seja uma escolha adequada. Os reatores de fissão nuclear do mundo são principalmente baseados em reatores de água pressurizada. Nunca ouvi falar de nenhuma usina nuclear que use tecnologia de geração de eletricidade de ferrofluido."

Lu Zhou sabia que o Acadêmico Wang diria isso, então sorriu e continuou: "Isso pode ser verdade para a fissão nuclear, mas não é verdade para a fusão nuclear."

"Ah, é?" O Acadêmico Wang pareceu divertido e olhou para Lu Zhou enquanto perguntava: "Por que você diz isso?"

Lu Zhou: "A dificuldade da geração de energia de ferrofluido é a parte de ionização do gás. É difícil aquecer o feixe de gás a 2.000 graus Celsius e formar um feixe de plasma. Mesmo que isso seja alcançável, esse processo acarretará muito desperdício de energia térmica. É difícil alcançar mais de 20% de eficiência de ciclo com tecnologia de energia elétrica de ferrofluido... Estou certo?"

O Acadêmico Wang assentiu e disse em tom sério: "Essa é a essência."

Embora houvesse outros problemas, esse era sem dúvida o mais importante.

Havia geradores de energia elétrica de ferrofluido no mercado, então muitos laboratórios tinham a capacidade de construir um. Alguns eram alimentados a carvão, enquanto outros eram alimentados a combustível. No entanto, ninguém conseguiu alcançar uma eficiência de conversão de energia superior a 20%.

Mas se fosse fusão nuclear…

"No caso da fusão nuclear, esse problema não existe." Lu Zhou olhou para a expressão confusa do Acadêmico Wang e sorriu enquanto dizia: "Afinal, o próprio lixo nuclear gerado pela fusão nuclear é gás hélio, que está a bilhões de graus de temperatura."

A expressão do Acadêmico Wang sofreu uma mudança sutil, e ele imediatamente olhou para o esboço antes de perceber rapidamente o que estava acontecendo.

Todos sabiam que o princípio da energia elétrica de ferrofluido era aquecer um gás ionizado a uma temperatura de 2.000 graus. Eles então ionizariam o gás em um feixe de plasma condutor antes de cortar as linhas de força magnética para gerar uma força eletromotriz induzida.

O hélio gerado pela reação de fusão no próprio stellarator estava na forma de um plasma de cem milhões de graus!

Em outras palavras, eles não precisavam gastar energia para aquecer o gás ionizado; eles poderiam simplesmente utilizar o plasma que carregava essas enormes quantidades de energia!

Usar essa tecnologia em geradores a carvão ou gasolina era sem dúvida um desperdício. No entanto, foi basicamente feita para energia de fusão nuclear!

Seria um completo desperdício usar o plasma de alta temperatura para ferver água.

O Acadêmico Wang ainda estava olhando para o esboço, e havia um brilho de entusiasmo em seus olhos.

Ele olhou para Lu Zhou e disse em tom cauteloso: "Você está certo... E isso é teoricamente possível. No entanto, não posso lhe dar uma resposta definitiva agora. Preciso discutir com os outros especialistas da força-tarefa."

Então, ele olhou novamente para o esboço no papel.

"Posso levar este desenho técnico comigo?"

"Claro que pode", disse Lu Zhou, "Espero ter boas notícias suas."