La fusió nuclear és unir dos àtoms per fer-ne un de més gran, obtenint energia. Científics britànics estudien construir un laboratori de fusió nuclear a Oxfordshire per recrear les temperatures i pressions que es donen en l’interior del sol. L’objectiu és construir el làser més potent del món i emprar-lo per fer esclatar petites boles de combustible d’hidrogen i d’aquesta manera generar energia. Segons els investigadors, aquest procés podria ser una solució a la crisi energètica del món, oferint una font d’energia segura i lliure d’emissions de carboni, i minimitzant la producció de residus radioactius. Aquest programa s’anomena HiPER i es situarà al Regne Unit al capdavant de la investigació en fusió nuclear. Continue reading
Category Archives: fonts energia
L’anècdota de l’edifici i el baròmetre
Un gran físic anomenat Ernest Rutherford, que va ser premi Nobel de química l’any 1908, explicava la següent anècdota:
Fa algun temps, vaig rebre la trucada d’un col·lega. Estava a punt de posar un zero a un estudiant per la resposta que havia donat en un problema de física, malgrat que aquest afirmava que la seva resposta era correcta. Professors i estudiants van acordar demanar arbitratge d’algú imparcial i vaig ser elegit jo. Vaig llegir la pregunta de l’examen: “Demostri com és possible determinar l’altura d’un edifici amb l’ajuda d’un baròmetre”.
L’estudiant havia respost: “porti el baròmetre al terrat de l’edifici i lligui-li una corda molt llarga. Despengi’l fins a la base de l’edifici, marqui i mesuri. La longitud de la corda és igual a la longitud de l’edifici”.
L’estudiant havia respost a la pregunta correctament, però aquella resposta no confirmava que l’estudiant tingués el nivell exigit de física. Vaig suggerir que se li donés a l’alumne una altra oportunitat. Li vaig concedir sis minuts perquè em respongués la mateixa pregunta però aquesta vegada amb l’advertència que en la resposta havia de demostrar els seus coneixements de física.
Havien passat cinc minuts i l’estudiant no havia escrit res. Li vaig preguntar si desitjava marxar, però em va contestar que tenia moltes respostes al problema. La seva dificultat era elegir la millor de totes. Em vaig excusar per interrompre’l i li vaig pregar que continués. En el minut que li quedava va escriure la següent resposta: agafi el baròmetre i el llanci al terra des del terrat de l’edifici, calculi el temps de caiguda amb un cronòmetre. Després vaig aplicar la fórmula altura =0,5 a per T2. I així obtenim l’altura de l’edifici. En aquest punt li vaig preguntar al meu col·lega si l’estudiant es podia retirar. Li va donar la nota més alta.
Després d’abandonar el despatx, em vaig retrobar amb l’estudiant i li vaig demanar que m’expliqués les seves altres respostes a la pregunta. Bé, va respondre, hi ha moltes maneres, per exemple, agafes el baròmetre un dia assolellat i mesures l’altura del baròmetre i la longitud de la seva ombra. Si mesurem a continuació la longitud de l’ombra de l’edifici i apliquem una simple proporció, obtindrem també l’altura de l’edifici.
Perfecte, li vaig dir, i d’una altra manera? Sí, va dir, aquest és un procediment molt bàsic per mesurar un edifici, però també serveix. En aquest mètode, agafes el baròmetre i et situes en les escales de l’edifici en la planta baixa. Segons puges les escales, vas marcant l’altura del baròmetre i comptes el numero de marques fins al terrat. Multipliques al final l’altura del baròmetre pel numero de marques que has fet i ja tens l’altura.
Si el que vol és un procediment mes sofisticat, pot lligar el baròmetre a una corda i moure’l com si fos un pèndol. Si calculem que quan el baròmetre està l’altura del terrat la gravetat és zero i si tenim en compte la mesura de l’acceleració de la gravetat en descendir el baròmetre en trajectòria circular en passar per la perpendicular de l’edifici, de la diferència d’aquests valors, i aplicant una senzilla fórmula trigonomètrica, podríem calcular, sens dubte, l’altura de l’edifici. En aquest mateix estil de sistema, lligues el baròmetre a una corda i el despenges des del terrat al carrer. Usant-lo com un pèndol pots calcular l’altura mesurant el seu període de precisió. Existeixen moltes altres maneres. Probablement, la millor sigui agafar el baròmetre i colpejar amb el la porta de la casa del conserge. Quan obri, dir-li: Senyor conserge, aquí tinc un bonic baròmetre. Si vostè em diu l’altura d’aquest edifici, l’hi regalo. En aquest moment de la conversa, li vaig preguntar si no coneixia la resposta convencional al problema (la diferència de pressió marcada per un baròmetre en dos llocs diferents ens proporciona la diferència d’altura entre ambdós llocs) va dir que la coneixia, però que durant els seus estudis, els seus professors havien intentat ensenyar-lo a pensar.
Aquell estudiant s’anomenava Niels Bohr, físic danès, premi Nobel de Física el 1922, més conegut per ser el primer en proposar el model d’àtom amb protons i neutrons i els electrons que l’envoltaven.
L’anècdota de l’edifici i el baròmetre
Un gran físic anomenat Ernest Rutherford, que va ser premi Nobel de química l’any 1908, explicava la següent anècdota:
Fa algun temps, vaig rebre la trucada d’un col·lega. Estava a punt de posar un zero a un estudiant per la resposta que havia donat en un problema de física, malgrat que aquest afirmava que la seva resposta era correcta. Professors i estudiants van acordar demanar arbitratge d’algú imparcial i vaig ser elegit jo. Vaig llegir la pregunta de l’examen: “Demostri com és possible determinar l’altura d’un edifici amb l’ajuda d’un baròmetre”. Continue reading
Les Centrals Nuclears de Tori
El tren es dirigia a Florència amb la classe de batxillerat. l’Albert estava llegint “Il Corriere della sera”. L’Albert no sabia italià, però al assemblar-se al català, anava entenent la majoria de coses. De sobte, es va espantar al llegir una notícia.
L’Àlex, que sí sabia parlar italià, el va corregir de seguida:
– T’equivoques. Aquí posa: “La utilització del tori pot fissionar urani per generar calor i electricitat”Les centrals nuclears utilitzen urani com a combustible, concretament un tipus anomenat U235. aquests U235 és poc abundant i es troba al mig de masses d’una altre isòtop d’urani no radioactiu: el U238. Al dividir-se l’U235, genera calor que fa moure les turbines elèctriques. Apart de calor es desprèn radioactivitat i es genera un producte anomenat Plutoni, que es forma quan el U238 absorbeix neutrons. Però aquesta tendència pot canviar amb un nou combustible impensable ara fa uns anys: el tori.
El tori, Th, té un número atòmic de 90, dos menys que l’urani que en té 92. el tori té un isòtop anomenat tori 232, que significa que té 90 protons al nucli i la resta fins 232 són neutrons. Quan aquest tori absorbeix un nou neutró, dos dels neutrons es poden transformar en protons, pel que en lloc de 90 en passa a tenir 92, convertint-se amb urani, concretament urani 233. Aquest urani és el que realment es fissiona, obtenint calor per fer moure les turbines.Però hi ha una diferència d’aquest urani amb el U235: la radioactivitat és molt més baixa, i no s’obté plutoni al no haver tampoc urani 238. Altres avantatges que té l’ús del tori és que es molt abundant i no s’ha d’enriquir com l’urani 325. Un cop passat 30 anys, quan es desmantellin aquestes centrals, es redueix un 90% el volum de residus radioactius.
El tori és molt més abundant que l’urani, però encara falten uns quant anys per veure aquest tipus de centrals perquè s’han de resoldre molts problemes, però obre la possibilitat d’obtenir electricitat d’una manera barata i menys perillosa.
Més informació:
http://www.dauvergne.com/spanish/pages/advantages.htm http://www.thorium.tv/es/index.php http://www.thorium.tv/es/torio_uranio/torio_uranio.php http://www.thorium.tv/es/torio_reactor/torio_reactor.phpLes Centrals Nuclears de Tori
El tren es dirigia a Florència amb la classe de batxillerat. l’Albert estava llegint “Il Corriere della sera”. L’Albert no sabia italià, però al assemblar-se al català, anava entenent la majoria de coses. De sobte, es va espantar al llegir una notícia.
L’Àlex, que sí sabia parlar italià, el va corregir de seguida:
– T’equivoques. Aquí posa: “La utilització del tori pot fissionar urani per generar calor i electricitat” Continue readingLa Central de Cicle Combinat de Vandellòs
A Vandellòs hi ha una central que no és nuclear. És la Central de Cicle Combinat Plana del Vent. Està situada a l’altra banda de la carretera nacional on són les nuclears, i es veu fàcilment perquè hi ha dues grans xemeneies que la presideixen. El passat 23 d’abril els alumnes de 1r de batxillerat del científic-tecnològic la van visitar.
La visita va començar a les deu i ens van posar un vídeo explicant com funciona una central d’aquest tipus. Les centrals de cicle combinat funcionen amb gas natural. Els gasos de la seva combustió fan moure una turbina que genera electricitat. Aquests gasos, al estar calents, fan bullir aigua a un dipòsit que la converteix en vapor. Aquest vapor fa moure una segona turbina que també genera electricitat. Dons bé, tot això ho tenen per duplicat, o sigui que tenen no una, sinó dues centrals de cicle combinat, és per això que es veuen dues xemeneies.
Un cop vist el vídeo, ens vam posar uns cascs per visitar les instal·lacions. El primer que es veu és una cascada d’aigua que cau per la paret d’un edifici. Aquesta aigua és aigua de mar usada per refrigerar les instal·lacions i, abans de tornar-la al mar, es refreda amb aire deixant-la caure des de dalt l’edifici. Vam entrar a veure la sala de les dues turbines, la de gas i la de vapor. Estan ubicades dintre una gran capsa metàl·lica i són realment grans. Ens van ensenyar el lloc d’on s’agafa el gas natural. No tenen cap dipòsit, ja que l’agafen directament d’un gasoducte que passa prop.
Finalment ens van ensenyar la part més espectacular de les instal·lacions: la sala de control. Consta d’un seguit d’ordinadors que controlen tots es processos de la central, inclosos els gasos que emeten les xemeneies. Una gran pantalla permet visualitzar en qualsevol dels ordinadors de la sala de manera que el pot veure tothom
La visita va acabar a les onze, i vam començar a tirar cap a l’institut. Abans les dotze vam arribar al centre, i els alumnes es van apuntar a la festa organitzada pel centre amb motiu de a la Diada de sant Jordi. Fins i tot la Lídia i el Marc van tenir temps de recollir uns premis literaris al saló d’actes, però això ja és una altra història…
La Central de Cicle Combinat de Vandellòs
A Vandellòs hi ha una central que no és nuclear. És la Central de Cicle Combinat Plana del Vent. Està situada a l’altra banda de la carretera nacional on són les nuclears, i es veu fàcilment perquè hi ha dues grans xemeneies que la presideixen. El passat 23 d’abril els alumnes de 1r de batxillerat del científic-tecnològic la van visitar.
La presa de les tres Gorges
Inundar 13 ciutats, 140 pobles i 1352 petites vil·les; més d’un milió de pagesos evacuats. Aquesta és la idea de la construcció de la presa més gran del món: la de les tres gorges al riu Yangtzé a la xina, el tercer riu més llarg del món darrera el Nil i l’Amazones. S’ha creat un llac de més de 600 Km de llarg, com la distància entre Barcelona i Madrid. Per construir-lo, han hagut de morir més de 100 obrers.
Controlar les aigües d’aquest riu sempre ha estat un somni dels emperadors xinesos. Durant l’època de pluges, el riu baixa amb molta força sortint de la seva llera i inundant les planes més baixes amb un balanç de pèrdues considerable. Les autoritats xineses han estimat que al llarg del segle XX han mort 300.000 persones degut a les inundacions del riu. La única solució és frenar-lo, i la millor forma de fer-ho era amb una presa per contenir les seves aigües i poder regular el cabal per protegir als més de 15 milions de persones que viuen als seus marges, molta gent.
Aquesta presa no ha estat lliure de polèmica per grups ecologistes, a l’advertir de l’impacte ambiental de la presa degut a la inundació de molts paratges verds i la eliminació d’ecosistemes sencers.
La presa disposa d’una enclusa capaç de manipular vaixells de fins 3.000 tones. Però la presa servirà per altres coses, com per fer electricitat aprofitant el salt d’aigua. Constarà de 32 turbines de 700 MW de potència cadascuna, generant 100 TeraWattshora a l’any, o el que és el mateix, 100 bilions Watthora, o sigui, 100 milions de milions de Wattshora al llarg de l’any. Molta energia.
Està previst que s’acabi la seva construcció l’any 2009. El següent vídeo mostra com serà un cop finalitzada.
[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/nWHn3t6IglI" width="425" height="350" wmode="transparent" /]
La presa de les tres Gorges
Inundar 13 ciutats, 140 pobles i 1352 petites vil·les; més d’un milió de pagesos evacuats. Aquesta és la idea de la construcció de la presa més gran del món: la de les tres gorges al riu Yangtzé a la xina, el tercer riu més llarg del món darrera el Nil i l’Amazones. S’ha creat un llac de més de 600 Km de llarg, com la distància entre Barcelona i Madrid. Per construir-lo, han hagut de morir més de 100 obrers. Continue reading
l’IPCC, les nuclears, el carbó i el CO2
l’IPCC és un grup de persones que està investigant la relació entre l’escalfament global del planeta i el CO2. Aquest grup, creat per la ONU, va tenir un origen més aviat fruit de l’aprofitament de dos successos que van succeir gairebé al mateix temps…
Als anys 70, la gran preocupació dels científics no era precisament l’escalfament global de la Terra, sino més aviat el contrari: el refredament global. Molts meteoròlegs sortien a la televisió mostrant com als pols hi havia cada com més gel, els hiverns eren més freds, i temien que la Terra entrés en una nova era glacial. Però llavors van passar dues coses que van canviar el panorama d’una forma espectacular.
A la dècada dels 80, el carbó s’usava per fer electricitat a les centrals tèrmiques. L’any 1984, els miners britànics van anar a la vaga per demanar millors condicions a la presidenta del país, Margaret Thatcher. La presidenta no volia cedir a les seves peticions, pel que s’havia de buscar una solució. Si no hi havia carbó, usarien petroli, però la Thatcher no volia dependre dels països àrabs que eren els que tenien la producció. La solució venia amb les centrals nuclears, però les pressions de grups ecologistes feien difícil la seva implantació. O cedien a les pressions dels miners, o havien d’esperar un miracle.
I el miracle va arribar amb una sobtada pujada de les temperatures al planeta. Un científic anomenat Bert Bolin va suggerir en un programa de televisió que les emissions de CO2 podrien estar darrera d’aquest escalfament global i que podrien anar a més si se n’emetia més a l’atmosfera. Aquesta innocent apreciació hagués passat de llarg en altres circumstàncies, però el govern britànic va trobar la solució als seus problemes: el carbó emet CO2 a l’atmosfera, el CO2 provoca l’escalfament del planeta, les centrals nuclears no emeten CO2, per tant, la solució és fer centrals nuclears.
Ràpidament, el govern britànic es va posar a treballar amb aquest assumpte, i va instar a
la ONU l’any 1988 a crear un grup d’experts que investiguessin si aquella suposició feta per aquell científic era certa. Es va crear l’IPCC. Les investigacions fetes per aquests científics van començar a apuntar que realment el CO2 provocava l’escalfament global de la Terra.
Al llarg d’aquests vint anys d’existència, l’IPCC ha intentat corroborar aquesta teoria amb més o menys fortuna, canviant els números a mesura que les investigacions avançaven. Dels 3 metres que havia de pujar el nivell del mar, han passat als 20 centímetres actuals.
Es diu que aquestes investigacions són imparcials, però hi ha gent que creu que les dades estan manipulades per afavorir els interessos dels països més desenvolupats. D’altra banda, sempre s’afirma que hi ha consens científic en les conclusions finals d’aquest grup d’expert, però això no és cert. Molts científics de renom no hi estan d’acord, fins i tot de n’han sortir de l’IPCC al discrepar dels resultats. D’entre aquests científics destaca Paul Reiter, de l’institut Pasteur, i una eminència en paludisme. Aquest científic va amenaçar a l’IPCC si no retiraven el seu nom d’un informe del que estava en total desacord, afirmant que ell mai havia verificat aquelles paraules. Finalment l’IPCC va retirar el seu nom.