Archive for junho, 2011

This picture was created from photos. Carlos Estima is an Engineer and Photographer; and from “Billions and Billions” book by Carl Sagan. A true measurement graphic showing CO2 increasing exponencially in the air year by year.

The governments and peoples of the Earth are gradually becoming aware of a dangerous consequence of the fossil fuels burning producing carbonic gas, a greenhouse gas, as follows:

C + O2 = CO2

Imagine now each year our civilization putting 7 trillion kg of CO2 in the air ? (That´s right kg per year !!! Actually the number for 2011 grows to 9 trillion !!!). Look please one more time the chart above and think about….

If we have a look in the average air temperature increasing, however, it is “only” 0.6ºC +/- 0.2ºC in the 20 century (actually for 2011 is 0.51ºC). The main consequence is happening on the sea, where we have in the last 50 years an increase of 10 to 20 cm in its average level. The snow covering regrected 10% worldwide from the 60´s and Artic ice about 40%.

When greenhouse gases are added to the atmosphere, the Earth’s climate does not respond instantaneously. Instead it seems to take about a century for two-thirds of the total effect to be felt. Thus, even if we stopped all CO2 and other emissions tomorrow, the greenhouse effects would continue to build at least until the end of the 21 century !!!

The thickness of most of the atmosphere is only 0.1 percent of the diameter of the Earth. Even if we include the high stratosphere, the atmosphere isn’t as much as 1 percent of the Earth’s diameter !

Unfortunately the ocean is being poisoned trying to save us against a higher velocity in climatic changes, absorbing about 1/3 all CO2 delivered in air mainly industrial revolution started, and he is trying to pay our attention asking for help.

Concentration increasing in CO2 is followed by partial pressure increasing in the air leading to a higher solubility of CO2 in the water and a lower pH (acidity increasing) in the Ocean by:

(C02)water = K x p(CO2)air;
Henry´s Law where K is a constante varying 30-60 moles/Kg in sea water (from 0 to 24 oC)

so the consequence is (CO2)air → (CO2)water; absortion in water

but (CO2)water + H2O → H+ + HCO3-; carbonic acid formation

and pH = – log[H+]; When H+ concentrations increase pH decreases.

Did you realize there are two different mechanisms one opposite the other? Carbon gas in atmosphere lead to global temperature increasing and part of the gas is absorbed by the ocean increasing acidity. At the same time increment of temperature causes lower absortion of it and CO2 tend to remain in the atmospehre unabsorbed. This effect will continue until an equilibrium but it is necessary a lot of CO2 in the air to increase only 1 oC in the earth / ocean temperature by greenhouse effect. So, it is expected the ocean will continue to absorb CO2 until a limit due Henrys Law but this limit is too high causing a high change in pH in the first moment.

For 2 oC increase in air temperature is necessary an increasing of CO2 in atmosphere to 460 ppm, or 65% more than pre-industrial era (estimated in 260 ppm). In comparison, since 1750 acidity in the sea increases 30% decreasing the average pH from 8,16 to 8,05 projected to down to 7,6 up to 2100.

The water acidification lead to calcium carbonate reaction present in corals, shells of zooplanktons destroying it and even interfere in fertility of many marine organisms.
One example is the krill population decreasing noticed in the last 25 years indicating the chain feed is being affected and consequently the fish population tend to decrease.

One exemple of imbalancing is the possibility of red tides formation as some variety of algaes tend to increase changing the equilibrium between algaes and zooplankton and other species absorbing suddenly O2 from the ocean causing successive cycles of death putting in risk all life in earth.

Algae breathe carbon dioxide from the water consuming 25% of CO2 emitted worldwide delivering oxygen and zooplankton starts a biological chain to sustain all nature which now claim for your help. Algaes has about 3 billion years, long before animals, near to the origin of life on Earth. They’ve all been working together—plants, animals, microbes—for a very long time to create the nature capable to sustain us.

Our breath of life is expiring unless we discover and use another source of energy, considered “clean” for the environment.

key words : life environment ocean atmospheric pollution clean energy red tide CO2 greenhouse effect climatic changes acidification effects of the fossil fuels burn

We are all astonished about the weather changes, earthquakes, volcanoes, hurricanes and tsunamis. How many people coming back to house after a day work thought about oil burning in combustion engines produces greenhouse effects ? Certainly, a lot of people. But between them, how many people investigate where this oil comes from ? The first answer in a search engine could inform “petroleum comes from hidrocarbon material accumulated by ancient living beings, mainly zooplankton and algaes” or another one not accepted hypothesis (abiogenic origin). The fundamental and simple answer is however: The Petroleum comes from CO2 and H2O originally present in the athmosphere before living beings was created !
How many people asked these two following questions ?

1 – Is it possible we continue to burn the petroleum reserves and return CO2 to the atmosphere as before the life on earth ? (before photosynthetic organisms starts to produce in earth O2 from CO2 and H2O changing gradatively the atmosphere composition in billion years)

2 – How many petroleum more we can burn storing CO2 in the air ?

The answer is : 1) NO. 2) The CO2 composition in atmosphere should not be modified or reverse situation will occur, I mean, a massive death of zooplanktons and algaes in the sea will cause the end of earths life (by changes in pH or acidity).

We need not delve into this reasoning to realize “carbon credits” is a very good idea but it will not solve the problem and nuclear plants is being considered from historic data “a statistically intolerable risk” so we are facing a crucial problem as our timing is certainly finishing.

This year, in january 14, the engineer Andrea A. Rossi, announced to the world that they have a “cold fusion” or LENR (Low Energy Nuclear Reaction) device capable of producing more than 10 kilowatts of heat power, while only consuming a fraction of that. One investigation over the development of the cold fusion after the work from Dr. Fleischmann and Dr. S. Pons in these 22 years, show strong evidences of heat producion feasibility from nuclear cold fusion reaction or some other unknown mechanism.

Since the history was born when writting was invented (about 4.000 B.C.) 2012 would be the year where the world will start to be completely changed one more time towards a better future for all mankind.

The Mayan belief that the world will end in 2012 can indeed happen, the world as we know until 20 century would start to be a new one.

Um Reator de fusão nuclear é qualquer sistema físico onde se produz e se controla uma reação nuclear de fusão em cadeia. Embora existam vários métodos propostos e sendo implementados para a geração de energia por meio da fusão, ainda não existe um reator que funcione satisfatoriamente.

O obstáculo mais importante que impede o funcionamento satisfatório dos reatores de fusão é a incapacidade de se manter uma certa quantidade de plasma das substâncias que irão reagir (deutério e trítio por exemplo) num estado de temperatura e pressão adequado para que ocorram as fusões durante o intervalo de tempo necessário para produzir uma quantidade de energia maior do que aquela consumida. No confinamento magnético, o plasma é comprimido adiabaticamente pelo rápido aumento da intensidade do campo magnético e, com isso, aumenta a sua temperatura até que aconteçam as fusões. No confinamento inercial, feixes muito intensos de raio laser aquecem e comprimem minúsculas cápsulas com plasma dos reatantes até que ele atinja um estado de temperatura e pressão adequado para que ocorram as fusões.

Outra tentativa original consiste em reduzir a temperatura em que a fusão ocorre, usando partículas atômicas chamadas múons, que se formam naturalmente pela ação dos raios cósmicos ou nos aceleradores de partículas dos laboratórios. Quando se bombardeia uma mistura de deutério e trítio com múons, eles tendem a substituir os elétrons em volta dos átomos. Mas, como são 207 vezes mais pesados, giram tão próximos do núcleo que fazem o átomo original literalmente encolher. Isso leva os núcleos a se aproximar tanto que podem se fundir. Então, os múons ficam novamente livres e o ciclo recomeça.

No entanto, para a construção de qualquer reator que produzisse energia pela fusão de hidrogênio, seria preciso alcançar temperaturas maiores do que as do interior do Sol. Em cada centímetro cúbico desse reator devem existir trilhões de partículas que, devido ao calor, estariam sob forte pressão. A energia contida nesse gás teria de se manter durante pelo menos um segundo. A única facilidade seria o combustível, em cada metro cúbico de água do mar há 33 gramas de deutério, o primo pesado do hidrogênio. Mas qualquer material que entrasse em contato com o plasma, à temperatura de centenas de milhões de graus, acabaria derretido. Por isso se pensou usar como recipiente uma gaiola magnética que impedisse o gás de se aproximar da parede metálica do reator.

Com as pesquisas chegaram a um aparelho formado por tubo metálico fechado na forma de uma câmara de pneu – ou toróide. À sua volta existe um enrolamento. Percorrido por uma corrente elétrica, nele surge um poderoso campo magnético que envolve o plasma como as cascas de uma cebola. Existe também outro campo magnético vertical para colocar o plasma mais corretamente. Nos aparelhos experimentais, como o que existe na Universidade de São Paulo, conseguiu-se temperaturas de até 5 milhões de graus. O recorde mundial de temperatura obtido até agora são os 200 milhões de graus do Tokamak da Universidade de Princeton (figura a esquerda); na figura a direita vê-se o ITER, que está sendo construído como protótipo do primeiro reator comercial de fusão (a direita da figura, um homem é visto para comparação de escala).

A fusão a frio, é assim difícil de se acreditar no sentido que as forças de repulsão entre cargas elétricas dos átomos são muito fortes (forças de Coulomb) e a energia cinética (energia associada à velocidade durante o choque entre átomos ou partículas que está relacionada à temperatura dos gases no estado de plasma) necessária para vencer esta repulsão e aproximar os núcleos é enorme.

Mas então, o que faria pensar que isto possa ocorrer a frio ?

A Platina e outros metais como o paládio e o níquel, tem a propriedade de “aprisionar” em sua estrutura cristalina os pequeninos átomos de hidrogênio e estes átomos ficam então muito próximos uns dos outros por conta destas forças de atração, dentro do retículo metálico.

Usando-se água pesada (D2O – água onde o hidrogênio é substiuído pelo Deutério, seu isótopo com um nêutron a mais no núcleo) em uma eletrólise, o deutério é aprisionado e concentrado no catodo (o pólo que atrai os cátios, ou pólo negativo), transformando-se em trítio (radioativo) e produzindo energia. Como vimos, diversos estudos tem comprovado que estas reações ocorrem em pequena escala, mas nenhuma reação até agora demonstrou a formação de Hélio a partir da mistura Deutério-Trítio a frio, como é pretendida nos reatores de fusão “a quente”.

O que é LENR ?