O SOL
O sol, no centro do nosso sistema solar, é como uma usina movida a fusão nuclear. Fusão nuclear ocorre quando dois ou mais núcleos atômicos se fundem, formando um novo núcleo de número atômico maior, ou seja, com maior número de prótons.
O Sol, visto aqui com suas enormes erupções, produz continuamente, pelo processo de fusão nuclear, fantásticas quantidades de energia.
Este processo só ocorre em condições particulares e extremas e libera grande quantidade de energia, segundo a equação de equivalência massa-energia, enunciada por Albert Einstein: E=mc2, onde “E” é a energia liberada, “m” a massa perdida (convertida) na reação, e “c” a velocidade da luz, aqui elevada ao quadrado.
A cada segundo, o Sol converte cerca de 700.000.000 de toneladas de hidrogênio em aproximadamente 695.000.000 toneladas de hélio, sendo 5.000.000 toneladas convertidas em energia, seguindo a fórmula da equação einsteiniana de equivalência.
Experimente calcular o quanto vai dar isto em termos de energia! Lembre que a velocidade da luz é de 299.792.458 metros por segundo. E na fórmula, ela entra elevada ao quadrado!
O VENTO SOLAR
Essa reação libera para o espaço em torno uma irradiação de plasma, composta de elétrons, prótons, partículas e subpartículas ionizadas. Os cientistas chamam esta irradiação de vento solar.
A velocidade da difusão deste fluxo de partículas é de aproximadamente 450 metros por segundo, quando oriundas das latitudes mais baixas, próximas ao equador solar, mas dados obtidos através da sonda Ulysses mostram que as emissões originadas dos polos solares tem velocidades maiores, em torno de 750 m/s.
EFEITOS
No nosso planeta, os efeitos visíveis do vento solar são as interferências nas emissões de rádio e as auroras boreais.
Aurora boreal, fotografada no Alaska no início de 2011: efeito do vento solar.
(Foto: flickr / Bevery & Pack)
Fora da Terra, o vento solar pode ser percebido pelas alterações nos campos magnéticos planetários (magnetosfera), e pelo alinhamento das caudas dos cometas, que ficam sempre no lado oposto ao que está voltado para o Sol.
Passagem de um cometa pelo sistema solar: a cauda de gases ionizados (em azul) está sempre em oposição ao Sol e se torna mais longa quando se aproxima dele. A cauda formada pela poeira (amarela) também se alonga, mas está sempre mais próxima da trajetória percorrida pelo cometa.
(é comum as pessoas pensarem que as caudas dos cometas ficam para trás em relação ao sentido de seu deslocamento. Isto só seria verdade se o cometa estivesse rumando diretamente para o Sol.)
FICÇÃO-CIENTÍFICA
Em maio de 1963, o escritor de ficção-científica Arthur Charles Clarke publicou o conto O VENTO SOLAR (The Wind From the Sun), onde mostra as peripécias de uma corrida de “veleiros espaciais”, naves movidas por gigantescas velas impulsionadas pelo vento solar. Teoricamente, isto seria possível, já que há estudos sérios e propostas de usar o vento solar como meio auxiliar de propulsão para naves e sondas espaciais.
Capa da edição do Círculo do Livro da coletânea O VENTO SOLAR, de Arthur C. Clarke, com diversos contos, inclusive o que dá nome ao livro.
PROPOSTA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA
Em 2010, Brooks Harrop, físico da Universidade Estadual de Washington, propôs que se aproveitasse o vento solar para gerar energia, por meio de captação através de um satélite artificial, já batizado como Dyson-Harrop.
O satélite proposto possuiria um longo loop metálico apontado para o Sol. Esse fio seria carregado para gerar um campo magnético cilíndrico suficiente para capturar os elétrons que representam metade dos componentes do vento solar.
Esses elétrons seriam afunilados rumo a um receptor metálico esférico para produzir uma corrente. Essa corrente, por sua vez, geraria o campo magnético do fio, tornando o sistema autossustentável.
Na proposta de Harrop, estações na Terra receberiam energia através de um raio laser emitido pelo satélite coletor.
O excesso de corrente, além do necessário para manter o campo magnético, alimentaria um laser infravermelho apontado para antenas parabólicas instaladas no solo, projetadas para recolher a energia. Como o ar é transparente ao infravermelho, a atmosfera da Terra não consumiria nenhuma energia do feixe, que chegaria ao solo com potência total.
Um satélite relativamente pequeno, com a concepção Dyson-Harrop, utilizando um fio de cobre de 1 centímetro de diâmetro e com 300 metros de comprimento, usando um receptor de 2 metros de largura e uma vela solar de 10 metros de diâmetro, estacionário a meio caminho entre a Terra e o Sol, poderia gerar 1,7 megawatt -hora de potência, o suficiente para fornecer energia para 1.000 residências, pelos padrões dos EUA.
E, aumentando suas dimensões, com um fio de 1 quilômetro (km) de comprimento e uma vela solar de 8.400 km de comprimento(!), obteriamos uma potência de 1018 gigawatts-hora (1gw=109 watts-hora) de potência! (*)
Segundo Harrop, que fez os cálculos juntamente com seu colega Dirk Schulze-Makuch, "Isso é, na verdade, 100 bilhões de vezes a energia que a humanidade gasta atualmente,".
Seria o caso de perguntar: por que então não usar como base proporções mais adequadas às necessidades?
Seria o caso de perguntar: por que então não usar como base proporções mais adequadas às necessidades?
Afirmou ele também que toda a tecnologia envolvida neste projeto já estaria disponível, não havendo nenhum impedimento para que o satélite fosse construído, e que o mesmo produzirá uma energia mais barata do que os painéis solares fotovoltaicos, já que o cobre necessário para o projeto custa bem menos do que as células solares.
INVIABILIDADES
Porém, os críticos da proposta afirmam que para gerar uma quantidade significativa de energia, os satélites Dyson-Harrop precisariam contar com o vento solar constante encontrado acima da eclíptica (o plano definido pela órbita da Terra em torno do Sol).
Isso quer dizer que o satélite teria que ficar a dezenas de milhões de quilômetros da Terra. Ao longo desta distância, mesmo um feixe de raio laser extremamente preciso apresentaria uma dispersão capaz de cobrir uma área com milhares de quilômetros de largura quando atingisse a Terra.
E um feixe de laser carregando dois megawatts, como o do projeto básico, espalhado por uma área tão grande, não teria qualquer utilidade, pois sua energia em um ponto qualquer seria menor do que a da luz do luar!
A solução para isso seria uma lente virtualmente perfeita medindo alguma coisa entre 10 e 100 quilômetros de diâmetro.
Entretanto, ao contrário das afirmações de Harrop, ainda não existe tal tecnologia e nem há qualquer estudo que demonstre que esta solução esteja disponível a curto prazo.
PROPULSÃO DE NAVES
John Mankins, presidente da empresa americana ARTEMIS INNOVATION, especializada em energia solar espacial, também sugere que podem haver outros problemas com o conceito de Harrop, e afirma que são necessários estudos para verificar se o anel de cobre aguentaria tanta energia sem fundir-se.
Ulysses:sonda-robô projetada para estudar o Sol, numa parceria da NASA com a ESA (European Space Agency).
Contudo, ele acha que a ideia de Harrop pode servir para para fornecer energia para naves espaciais, do porte da sonda Ulysses, que poderiam usar versões mais compactas do satélite Dyson-Harrop.
O PRESENTE
Enquanto nossos brilhantes cientistas pesquisam formas de aproveitar o vento solar, atualmente a única aplicação prática da energia solar ainda é na cara produção de energia por meio de células fotovoltaicas, ou nos práticos sistemas de aquecimento de água, além do uso gratuito das radiações ultravioleta no bronzeamento das belas frequentadoras de nossas praias!
Jovens cariocas aproveitam a radiação solar gratuita na Barra da Tiuca. Não precisam de satélite nenhum! Não esqueçam o filtro solar, hein? Se precisarem de ajuda...
(*) Me pareceram algo incoerentes as dimensões da vela, publicadas no artigo do Magazine New Scientist, pela desproporção em relação ao comprimento do fio e também por ser citado no modelo básico "10 metros de diametro" e no aumentado, "8.400 km de comprimento".
Sites de referência para este assunto:
Sites de referência para este assunto:
Uma ótima aula de física só tem um problema, eu odeio cálculos hehehehe, mas interessante a proposta de aproveitar a energia do vento solar em satélites, abração Leonel :-)
ResponderExcluirMinha nossa!
ResponderExcluirEu pensei que a minha postagem era a maior que existia, mas a sua nem se fala, ta no formato gigante, kkkkkk Mas pode deixar que eu vou ler cada virgula. Vai ter que ser depois porque agora estou acordando para ver o sol, rsrsrs
Beijos
Caro Leonel,
ResponderExcluirComo pode ler no perfil de meu blogue, sou cético. Contudo, já quebrei a cara inúmeras vezes ao pensar sobre alguma proposta nova: "isso é impossível". Mais uma vez, ao ler esse texto sobre o satélite Dyson-Harrop, ocorreu-me pensar com meus botões: "isso não vai dar certo". Calo-me! O futuro dirá quanto sonho e quanta realidade existe nessa possível solução para o problema energético da humanidade. Parabéns pelo belo texto, JAIR.
Acho que a ideia é viável para prover de energia estações espaciais e sondas interplanetárias. E os polos da lua seriam bons locais para geradores desse tipo. Mas não quero que minha humilde choupana sirva de alvo para um laser de alguns Gigawatts com problemas no seu sistema de mira.
ResponderExcluirAbração.
Leonel....
ResponderExcluirSorry, não consegui ler nadica di nada de sua postagem!!
Não consegui tirá os zóios dos forévis das moça da Tijuca... Ô Deusssducéu!! que ensolação.. rss
Deussssssskiajude
Abraços
Tatto
Jajajaja... que malandreco Leonel, se precisarem de ajuda, seguramente não faltarão candidatos!
ResponderExcluirAmigo Leonel desculpa a minha ausência, mas como já disse ao nosso amigo Rodolfo Barcellos, o estudo para os exames de Direito absorve todo o meu tempo.
Um beijo e que tenhas uma excelente semana.
e daria dois dia de chuva para tudo isso sair uns dois mm do lugar
ResponderExcluirSua postagem foi muito grande, não consegui ler todo, mas vejo que é muito interessante.bjo.
ResponderExcluirTa vendo o que é que da de postar trem grande demais?
ResponderExcluirVai ficar que nem eu, sem nenhum leitor, kkkkkk
Miracomando! rsrs
Eu to lendo... Pian piano.hehehe Ja estou no vento Solar, rsrs
Nao tive tempo de responder la no blog sobre o seu comento, mas vou responder.
Aquelas flores não foi só um pedido de desculpas não... Foi um convite para guerra. O problema é que o outro não gosta de guerrear. La eu explico melhor, rsrs
Beijos e depois eu volto com o resultado da leitura. Morri de rir do comentario do Xipan,o macaco safado! rsrs
Eita que hoje aqui só vejo luz e calor.
ResponderExcluirMuito legal. Nunca imaginei que estudo desse tipo foram realizados. Imagina.
Muito interessante e que as pesquisas continuem.... eu gosto do sol por todos os motivos e entre eles estão os citadospor vc no final da postagem.
Beijos e boa noite Leonel!!
"Relacionar-se com seus semelhantes era e ainda é muito mais complicado que desenvolver tecnologias ou resolver problemas matemáticos"
ResponderExcluirGostei e elevo ao cubo....kkkk.
Beijos
Ah e obrigada pelo aviso!!!
ResponderExcluirGrande Leonel! Como vai, meu amigo??
ResponderExcluirCaramba, que aula! Eu nunca soube para que era usada a tão famosa fórmula de Einstein e você, de forma brilhante, conseguiu me fazer entender. Obrigado!
Muito boa a idéia de pegar energia dos ventos solares. Imagine que energia limpa? A quantidade de energia que está lá em cima, indo para o infinito e os homens devastando áreas para inundar e construir hidrelétricas, queimando carvão e poluindo o ar, usando usinas atômicas e produzindo toneladas de lixo atômico...
Acho que deviam investir mais nisso.
Haha, e muito bom o toque de h(a)mor no final com as cariocas tomando uma energiazinha do sol... :)
Um grande abraço, meu amigo!
Prezado
ResponderExcluirSim a foto la no blog seria a real aparência do Michel Jekson se ele não tivesse ....Morrido vivo
A aurora bureal é um fenômeno fascinante!
ResponderExcluirBoa noite Leonel!
Carla
Seria muito bom se os Cientistas encontrassem uma solução para dirimir todas as impossibilidades e tornar essa proposta viável o mais rápido possível , mas parece que o caminho ainda tem muitas léguas a serem percorridas para começar a ser pensado a vera como solução.
ResponderExcluirAdorei a nova foto, mas desta vez nem imagino de onde seja; talvez de uma de suas janelas?! Não importa, importante é que é linda e quem a tirou é profissional e muito sensível, pois conseguiu todas as nuances de realidade desse céu estupendo.Parabéns à você pela belíssima escolha.
Essa gripe, que sofri, me deixou preguiçosa demais, sem vontade, mas estou voltando com calma.
Olá meu grande amigo Leonél!
ResponderExcluirJá estou voltando aos blogues. Minha mãe já se recuperou do apagamento que teve em seu cérbro, não na totalidade, mas diria 90%. Tive de abandonar o computador, principalmente os blogues e meus seguidores pois não me sentia concentrado só pensando na mamãe.
Mais um vez, adorei o seu texto, pois ele nos ensina muito. Vou ler as postagens anteriores.
Um abraço bem grande e obrigado pela força.
Oi amigo!
ResponderExcluirPassando para deixar meu boa noite!
Carla