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Reportagem

Plano B para a energia

Se o aumento da eficiência e os avanços das tecnologias atuais não detiverem o aquecimento global, poderiam novas fontes de energia, livres de carbono, ser a salvação?

W. Wayt Gibbs
As fontes de energia do final do século XXI poderão incluir reatores de fusão nuclear, hidrogênio emitido de tanques de micróbios criados por engenharia genética, estações eólicas de altitude elevada, painéis solares em órbita e geradores acionados por ondas e marés - todos interligados a uma rede supercondutora mundial
Para manter este mundo tolerável à vida, a humanidade deve completar uma maratona de mudanças tecnológicas cuja linha de chegada está bem além do horizonte. Ainda que os planos de redução das emissões de gás carbônico funcionem, mais cedo ou mais tarde o mundo vai precisar de um plano B: uma ou mais tecnologias fundamentalmente novas que, juntas, consigam fornecer 10 a 30 terawatts sem expelir uma tonelada sequer de dióxido de carbono. Os entusiastas vêm discutindo muitas idéias malucas desde a década de 60. Mas já está na hora de levá-las a sério. "Se não começarmos agora a construir a infra-estrutura para uma mudança revolucionária no sistema de energia", adverte Martin I. Hoffert, físico da Universidade de Nova York, "não conseguiremos fazê-lo em tempo." Mas construir o quê? A pesquisa a seguir avalia algumas das opções mais promissoras, bem como algumas que, apesar de populares, são implausíveis. Nenhuma delas é garantida. Mas de uma dessas idéias pode emergir um novo motor da civilização humana.
O reator a fusão Iter será o primeiro tokamak a gerar muito mais energia do que consome, depois de entrar em operação no final da próxima década. Os especialistas em fusão já planejam um sucessor - o reator chamado DEMO -, que pode ser a primeira usina elétrica comercialmente viável a funcionar com base na fonte de energia das estrelas
Fusão Nuclear

Fator de realidade - 3
Fatos rápidos
Próxima geração de reatores a fusão
Projeto Local Em operação
EAST China 2006
SST-1 Índia 2006
K-Star Coréia 2008
NIF EUA 2009
ITER França 2016
NCT Japão ?


Os reatores a fusão - que produzem energia nuclear juntando átomos, em vez de dividi-los - estão no topo de quase todas as listas de tecnologias energéticas definitivas para a humanidade. Ao dominar a mesma força termonuclear que faz o Sol queimar, uma usina a fusão poderia extrair 1 gigawatt de eletricidade de apenas alguns quilogramas de combustível por dia. O reator não produziria gases de estufa e geraria quantidades relativamente baixas de resíduos radioativos de baixo nível (uma vez que combustível de isótopo de hidrogênio viria da água do mar ou do lítio, um metal comum), que se tornariam inofensivos dentro de um século. "Mesmo que a usina fosse arrasada [por acidente ou atentado], o nível de radiação a 1 km de distância seria tão pequeno que tornaria desnecessária a evacuação", diz Farrokh Najmabadi, especialista em fusão que dirige o Centro de Pesquisa de Energia da Universidade da Califórnia em San Diego.

A questão é se a fusão poderá dar sua contribuição já no século XXI ou será uma solução apenas para o século XXII. "Uma década atrás, alguns cientistas questionavam se fusão era possível mesmo em laboratório", explica David E. Baldwin, que, como chefe do grupo de energia da General Atomics, supervisiona o maior rea-tor a fusão dos Estados Unidos, o DIII-D. Mas os últimos 20 anos viram progressos tremendos nos tokamaks - sigla russa para máquinas que usam bobinas eletromagnéticas gigantes para confinar o combustível ionizado dentro de uma câmara em forma toroidal ao aquecer o plasma a mais de 100 milhões de graus Celsius.
"Sabemos agora que a fusão irá funcionar", diz Baldwin. "A questão é se será economicamente viável - e, caso seja, em quanto tempo a fusão poderia passar de forma experimental para reatores comerciais de grande escala. Mesmo com um programa intensivo, diz, acho que precisaremos de 25 a 30 anos para desenvolver tal projeto."

Até agora, os líderes políticos optaram por desenvolver a fusão bem mais lentamente. Quase 20 anos após sua proposta inicial, o reator experimental termonuclear Internacional (Iter, na sigla em inglês) somente agora obterá a aprovação final. Se a construção começar no próximo ano, o reator de US$ 10 bilhões deve começar a funcionar no sudeste da França em 2016.
Enquanto isso, uma geração intermediária de tokamaks, quase em final de construção na Índia, China e Coréia, testará se bobinas compostas de materiais supercondutores conseguem agitar o plasma em combustão dentro de sua garrafa magnética durante minutos seguidos. Os reatores atuais alcançam no máximo umas dezenas de segundos antes de seu suprimento de energia se esgotar.

O Iter visa três objetivos principais. Primeiro, demonstrar que um tokamak grande consegue controlar a fusão dos isótopos de hidrogênio deutério e trítio em hélio por um tempo suficiente para gerar dez vezes a energia que consome. Segundo, testar meios de usar os nêutrons de alta velocidade criados pela reação para gerar combustível trítio, por exemplo lançando-os numa camada fértil circundante de lítio. O terceiro objetivo é integrar a grande variedade de tecnologias necessárias para uma usina a fusão comercial.

O sucesso do Iter não acrescentará nenhum watt à rede. Mas fará a fusão ultrapassar um marco que a energia da fissão nuclear atingiu em 1942, quando Enrico Fermi supervisionou a primeira reação nuclear em cadeia auto-sustentada. Onze anos depois, os rea-tores a fissão já acionavam submarinos. A fusão é porém um problema incomparavelmente mais difícil, e alguns veteranos da área prevêem a necessidade de 20 a 30 anos de experimentos com o Iter para aperfeiçoar os projetos de uma usina de produção.

Najmabadi é mais otimista. Ele lidera um grupo de trabalho que já produziu três esboços de projetos de reatores a fusão comerciais. O último, chamado Aries-AT, ocuparia uma área mais compacta - portanto um custo menor - que o Iter. A máquina produziria 1.000 megawatts a um preço de cerca de US$ 0,05 por kilowatt-hora, competitivo em relação às usinas atuais a petróleo ou gás. Se o trabalho numa usina comercial começasse em paralelo com o Iter, e não décadas após este entrar em operação, a fusão poderia atingir escala de produção em meados do século, argumenta Najmabadi.

Para Hoffert, a fusão teria custo ainda mais competitivo se os nêutrons velozes produzidos pelos tokamaks fossem usados a fim de transformar tório (que é relativamente abundante) em urânio (que poderá se tornar escasso em 50 anos), para ser usado como combustível em usinas de fissão nuclear. "Os partidários da fusão não querem macular sua imagem limpa", diz, "mas híbridos de fusão-fissão talvez sejam o melhor caminho."
Dispositivos de energia das ondas feitos pela Ocean Power Delivery derivam energia elétrica do movimento de flexão em suas juntas quando as ondas passam por baixo. Por mergulharem para dentro das ondas, as máquinas Pelamis conseguem manter-se à tona em mar aberto durante tempestades intensas
Ondas e Marés

Fator de Realidade: 5
Em andamento
Projetos de Energia das Marés e Ondas
Rhode Island: 500 kW em 2006.
Irlanda do Norte: 1 MW no final de 2006.
Cantabria, Espanha: 1,25 MW em 2007.
Norte de Portugal: 24 MW em 2007.
Cornualha, Inglaterra: 5 MW em 2008.
Norte de Devon, Inglaterra: 10 MW em 2010.
Daishan, China: 120 MW a 150 kW: data não anunciada.


Durante as décadas de 80 e 90, os defensores da energia de marés e de ondas podiam apontar apenas dois sucessos comerciais: usina de marés de 240 megawatts na França e estação de 20 MW na Nova Escócia (Canadá). Agora a China aderiu com uma instalação de 40 kilowatts em Daishan. Seis turbinas de 30 kw logo começarão a girar no East River, na cidade de Nova York. No começo do ano que vem, a primeira estação de ondas entrará em operação em Portugal. Investidores e governos programam esquemas bem mais ambiciosos.

O maior está na Grã-Bretanha, onde os analistas acreditam que a energia
oceânica possa suprir um quinto da eletricidade do país, permitindo o cumprimento das metas estabelecidas pelo Protocolo de Kyoto. O governo do Reino Unido em julho ordenou um estudo de viabilidade de uma represa de 16 km através do estuário do rio Severn, cujas marés são as segundas maiores do mundo. O projeto custaria US$ 25 bilhões e produziria 8,6 gigawatts quando as marés estivessem fluindo. Seus defensores afirmam que ela funcionaria por um século ou mais.

Grupos de ambientalistas advertem que a represa destruiria o ecossistema do estuário. Peter Fraenkel, da Marine Current Turbines, argumenta que grupos de turbinas SeaGen desenvolvidos por sua empresa sejam melhor opção. Tais estações de marés pontilhando a costa do Reino Unido poderiam gerar quase tanta eletricidade como a represa de Severn, mas com menor investimento de capital, variação de energia e impacto ambiental.

As afirmações de Fraenkel serão submetidas a um pequeno teste este ano, quando um gerador de marés que a empresa está instalando em Strangford Lough começar a contribuir com energia média de 540 kW para a rede na Irlanda do Norte. A máquina funciona como um moinho submarino, com dois rotores compartilhando um único mastro cimentado no fundo do mar.

"A maior vantagem da energia das marés é sua total previsibilidade", diz Roger Bedard, líder de energia oceânica do Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica. "Mas em escala global, ela nunca será grande." Em pouquíssimos lugares as marés se movem com rapidez suficiente.
Ondas energéticas são mais caprichosas, mas também mais comuns. Uma análise do grupo de Bedard descobriu que se apenas 20% dos recursos de ondas em alto-mar comercialmente viáveis dos Estados Unidos fossem explorados por estações de ondas com 50% de eficiência, a energia produzida excederia toda a geração hidrelétrica convencional do país.

Quatro empresas realizaram recentemente testes marítimos de seus projetos de conversão de ondas. Uma delas, a Ocean Power Delivery, logo deve começar a obter 2,25 MW ao largo da costa de Portugal de três de suas máquinas Pelamis de 120 metros de comprimento. Se tudo sair bem, encomendará mais 30 este ano.
O sistema de energia eólica laddermill enfileiraria pipas em forma de C, ou asas voadoras (como mostra a figura), na metade superior de um fio. Cada asa usaria sensores e atuadores para controlar a direção e inclinação nas subidas e subseqüentes descidas. O sistema permitiria que os geradores pesados permanecessem no solo
Ventos a altitude elevada

Fator de Realidade: 4
Fatos rápidos
A capacidade de energia eólica, atualmente de cerca de 58 gigawatts, deverá triplicar até 2014.
Geradores cheios de hélio precisam ser recarregados depois de poucos meses.
Número de aeróstatos presos monitorando a fronteira dos EUA: 8.


O vento é energia solar em movimento. Cerca de 0,5% da luz solar que entra na atmosfera é transformada na energia cinética do ar: mero 1,7 watt, em média, na coluna atmosférica sobre cada metro quadrado da Terra. Felizmente, essa energia não é distribuída igualmente, mas concentrada em correntes fortes. Infelizmente, as correntes maiores, mais poderosas e regulares estão a grandes altitudes. Hoffert estima que cerca de dois terços da energia eólica total da Terra residem na troposfera superior, além do alcance das estações eólicas atuais.

Ken Caldeira, do Carnegie Institution de Washington, certa vez calculou como a energia eólica varia com altitude, latitude e estação do ano. O filão principal é a corrente de jato, a uns 10 mil metros de altitude entre 20 e 40 graus de latitude no Hemisfério Norte. Nos céus sobre Estados Unidos, China e Japão - alguns dos países mais bem preparados para explorá-la - a energia eólica sobe para 5 mil ou até 10 mil watts por metro quadrado. A corrente de jato perambula. Mas nunca pára.

Para que o vento contribua com seus terawatts para o orçamento energético global, os engenheiros terão de inventar meios acessíveis de explorar o filão principal. Três projetos ambiciosos estão em desenvolvimento.

A Magenn Power, de Ottawa, Canadá, planeja pôr à venda, ano que vem, um gerador giratório, cheio de hélio, que explora o efeito Magnus (mais conhecido por imprimir rotação a uma bola quando jogada para cima) para flutuar sobre um cabo até 122 metros acima do solo. O dispositivo do tamanho de um ônibus produzirá 4 kW em sua estação fixa e será vendido no varejo por cerca de US$ 10 mil - sem incluir o hélio. A empresa pretende produzir unidades de 1,6 megawatt, cada uma do tamanho de um campo de futebol, em 2010.

Na Califórnia, a empresa Sky WindPower estuda autogiros, que captam o vento com rotores como de helicóptero. Subindo a 10 mil metros, as máquinas conseguiram alcançar 90% de sua capacidade. A inconstância dos ventos de superfície limita as turbinas em terra a cerca de metade dessa capacidade. Mas a empresa lutou para arrecadar os US$ 4 milhões necessários a um protótipo de 250 kW.

Ainda nos estágios conceituais temos o laddermill (moinho de escada), projetado pelo astronauta Wubbo J. Ockels e seus alunos na Universidade de Tecnologia de Delft, Holanda. Ockels imagina uma série de pipas controladas por computador ligadas por um longo cabo. Essa escada de pipas subiria e desceria, acionando um gerador no solo feito um ioiô. Simulações do sistema indicam que um único laddermill que alcançasse a corrente de jato poderia produzir até 50 megawatts de energia.

Mas até que as máquinas de altitude elevada sejam postas em operação, ninguém sabe ao certo como se sairão em ventos turbulentos e tempestuosos. Custos de manutenção crescentes poderiam ser sua ruína. Existem barreiras legislativas a ser transpostas. As estações eólicas aéreas ocupam menos terreno que suas correspondentes terrestres, mas seus operadores precisam persuadir os órgãos de aviação nacionais a restringir o tráfego de aviões em sua vizinhança. Pelos padrões das tecnologias revolucionárias, porém, os ventos a altitudes elevadas parecem relativamente simples e benignos
Nanotubos produzidos na Universidade Estadual da Pensilvânia decuplicam a capacidade de coleta de luz de corantes de baterias solares
Nanobaterias solares

Fator de Realidade: 4
Números
US$ 0,50: preço a ser alcançado por uma bateria solar de 1 watt


Cinco gigawatts - mero 0,038% do consumo energético atual do planeta. Esta é a capacidade cumulativa aproximada de todos os sistemas de energia fotovoltaica (FV) instalados no mundo, meio século depois que baterias solares passaram a ser comercializadas. Na categoria do máximo de potencial não-realizado, a energia elétrica solar é uma tecnologia sem rival. Mesmo que os painéis em órbita (ver o tópico anterior) nunca saiam do chão, a nanotecnologia parece ser a salvação da aparentemente irrelevante energia solar.

Engenheiros trabalham em uma grande variedade de materiais que ultrapassam, em eficiência e custo, a grande quantidade de silício usado na maioria das baterias FV atuais. Hoje, além de serem caras, essas baterias de silício mal conseguem render 22% de eficiência. Materiais novos entrelaçados com pontos quânticos poderiam dobrar a cifra, se as descobertas divulgadas em março passado tiverem o sucesso esperado. Os pontos, cada um com largura inferior a 10 bilionésimos de metro, foram criados no Laboratório Nacional de Energia Renovável, no Colorado, e no Laboratório Nacional Los Alamos, no Novo México.

Quando a luz solar atinge uma bateria de silício, a maior parte se transforma em calor. Na melhor hipótese, um fóton consegue soltar um elétron. Os pontos quânticos conseguem mobilizar uma faixa maior de comprimentos de onda e soltar até sete elétrons por fóton. A maioria desses elétrons logo volta a ser presa, de modo que os engenheiros estão testando formas melhores de canalizá-los para fios. Eles também estão em busca de materiais de pontos menos hostis ao ambiente que o chumbo, selênio e cádmio dos nanocristais atuais. Apesar da fama de alta tecnologia, os pontos são relativamente baratos de produzir.

Nanopartículas de um tipo diferente prometem ajudar a tornar competitivo o preço da energia solar. A Nanosolar, nas proximidades de São Francisco, está construindo uma fábrica que produzirá 200 milhões de baterias por ano, imprimindo quantidades nanoscópicas de disseleneto de cobre, índio e gálio em carretéis contínuos de película ultrafina. As partículas se auto-organizam em estruturas coletoras de luz.

A empresa anunciou que pretende baixar o custo para US$ 0,50 por watt. A notícia despertou os gigantes da energia. A Shell já tem uma subsidiária produzindo baterias solares, e a BP (British Petroleum) em junho lançou um projeto de cinco anos com o Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia). O objetivo: baterias solares de alta eficiência produzidas com nanovaretas de silício.
Um coletor solar gigante em órbita geossincrônica funcionaria noite e dia, em qualquer condição climática. Uma usina-piloto com este tamanho interceptaria 4 gigawatts de luz solar, convertendo-a em 1,8 GW de microondas e fornecendo 1,1 GW de eletricidade à rede
Energia solar espacial

Fator de Realidade: 3
Empecilhos
Equipes de robôs grandes terão de trabalhar em conjunto para montar os painéis gigantes.
Os feixes de microondas podem causar interferência nos sistemas de comunicação.
As agências espaciais terão de aumentar 80 vezes suas taxas de lançamento.
Antenas retificadoras ocuparão grandes faixas de terra.


Peter Glaser formulou, em 1968, que satélites do tamanho de cidades poderiam coletar energia solar do espaço profundo e irradiá-la para a Terra como microondas invisíveis. Na época a idéia pareceu absurda, apesar das credenciais dele como presidente da Sociedade Internacional de Energia Solar. Mas depois que as crises do petróleo da década de 70 fizeram disparar os preços dos combustíveis, os engenheiros da Nasa reexaminaram longamente o sistema. A tecnologia pareceu viável, até que, em 1979, eles estimaram o custo para colocá-lo em funcionamento: US$ 305 bilhões (em dólares de 2000). Foi o fim do projeto.

As tecnologias solares e espaciais progrediram muito desde então, e a energia solar espacial (ESE) ainda tem seus defensores. Hoffert cita duas grandes vantagens dos painéis a altitudes elevadas em relação aos terrestres. Em uma órbita geoestacionária bem longe da sombra e da atmosfera da Terra, a intensidade média da luz solar é oito vezes maior que no solo. E com o Sol sempre à vista, as estações ESE poderiam suprir a rede de uma quantidade fixa e confiável de eletricidade. Uma antena retificadora espalhada por vários quilômetros quadrados de solo poderia converter microondas em corrente elétrica com cerca de 90% de eficiência, mesmo quando obstruída por nuvens.

"A ESE oferece uma fonte de eletricidade realmente sustentável, em escala global e livre de emissões", argumenta Hoffert. "É mais econômica e tecnologicamente viável que a fusão termonuclear controlada." Ele reclama que os recursos destinados à pesquisa da energia solar captada no espaço são no entanto mínimos, embora um reator a fusão de US$ 10 bilhões acabe de ser aprovado.

A Nasa chegou a financiar pequenos estudos, de 1995 a 2003, que avaliaram uma variedade de componentes de arquiteturas de ESE. Os projetos aproveitaram células fotovoltaicas de película magnética para criar eletricidade, de supercondutores de alta temperatura para conduzi-la e de lasers infravermelhos (em vez de emissores de microondas) para irradiá-la para estações terrestres. Tais inovações de alta tecnologia permitiram aos engenheiros da ESE reduzir o peso dos sistemas e, assim, o custo formidável de lançá-los em órbita.

Mas existe um problema: a relação energia/carga útil, de poucas centenas de watts por quilograma, permanece baixa demais. Enquanto não subir, a energia solar captada no espaço nunca igualará o preço de outras fontes de energia renovável, mesmo levando em conta os sistemas de armazenamento de energia exigidos pelas alternativas terrestres a fim de compensar as horas noturnas e os períodos de tempo ruim.

Porém, avanços técnicos poderiam mudar o jogo rapidamente. Materiais fotovoltaicos mais leves ou eficientes estão sendo criados. Em maio, por exemplo, pesquisadores da Universidade de Neuchâtel, Suíça, descreveram uma técnica nova para depositar baterias de silício amorfas em uma película resistente ao espaço que produz densidades de energia de 3.200 watts por quilograma. John C. Mankins, que liderou o programa de ESE da Nasa de 1995 a 2003, afirma que, embora isso seja encorajador, "o problema está na estrutura de apoio e no gerenciamento da energia". Ele vê mais perspectivas em sistemas de ônibus espaciais avançados, agora nas pranchetas de desenho, que poderiam reduzir os custos de lançamento de mais de US$ 10 mil por quilograma para poucas centenas de dólares nas próximas décadas.

A Jaxa (agência espacial japonesa) anunciou no ano passado planos de lançar, em 2010, um satélite que estenderá um grande painel solar e irradiará 100 kW de energia de microondas ou laser para uma estação receptora na Terra. O projeto a longo prazo da agência prevê um sistema protótipo de 250 megawatts, em 2020, como preparação para uma usina ESE comercial da ordem dos gigawatts uma década depois.
Rota da rede global proposta em 1981 por Buckminster Fuller interliga todos os continentes povoados e evita longas travessias oceânicas
Super-rede Global

Fator de Realidade: 2

"Um problema básico das fontes de energia renovável é compatibilizar oferta e procura", afirma Hoffert. Ofertas de luz solar, vento, ondas e até biocombustíveis surgem e desaparecem de forma imprevisível, e tendem a se concentrar onde as pessoas não estão. Uma solução é construir linhas de transmissão de longa distância de fios supercondutores. Quando resfriados a quase zero absoluto, esses conduítes conseguem transmitir correntes tremendas por vastas distâncias quase sem perdas.

Em julho, o Grupo BOC, de Nova Jersey, e seus parceiros começaram a instalar 350 metros de cabo supercondutor na rede em Albany (Nova York). A conexão resfriada a nitrogênio transmitirá até 48 megawatts de corrente a 34.500 volts. "Sabemos que a tecnologia funciona; o projeto demonstrará isto", afirma Ed Garcia, vice-presidente da BOC.

Em seminário de 2004, especialistas esboçaram projetos de uma "super-rede" que transportaria simultaneamente eletricidade e hidrogênio. O hidrogênio, condensado em líquido ou gás ultragelado, resfriaria os fios supercondutores e poderia também acionar células de combustível e motores a combustão.

Com uma super-rede transcontinental, painéis solares na Austrália e estações eólicas na Sibéria poderiam acionar lâmpadas nos Estados Unidos e aparelhos de ar-condicionado na Europa. Mas construir tal infra-estrutura levaria provavelmente gerações e custaria trilhões de dólares.
Piscinas cobertas por estufas, semelhantes ao lago de Biosfera 2, poderiam um dia servir ao cultivo de microorganismos, plantas ou algas projetados para produzir hidrogênio, isolar dióxido de carbono ou converter culturas em combustíveis
Micróbios projetados

Fator de Realidade: 4
Números
19 mil: litros de biodiesel por acre de uma fazenda de algas abastecidas com CO2


"Vemos o genoma como a software, ou mesmo o sistema operacional, da célula", afirma o pesquisador J. Craig Venter. Está na hora de um upgrade, sugeriu a um grupo de biólogos na conferência sobre biologia sintética 2.0 em maio passado. Muitos dos cientistas ali têm projetos de reprogramar geneticamente organismos a ponto de as células resultantes poderem ser consideradas espécies sintéticas. Venter, que ganhou fama e fortuna com os métodos de alta velocidade que ajudou a desenvolver para seqüenciar o genoma humano, recentemente fundou uma empresa, a Synthetic Genomics, a fim de comercializar células sob medida. "Acreditamos que esse campo tem um potencial tremendo para substituir a indústria petroquímica, possivelmente dentro de uma década", disse.

Essa avaliação pode ser otimista demais - ninguém ainda conseguiu montar uma única célula do zero. Mas Venter descreveu o rápido progresso de sua equipe em criar cromossomos artificiais, contendo apenas o conjunto mínimo de genes necessários à vida auto-sustentada, dentro de um ambiente controlado rico em nutrientes. "A primeira célula procariótica (sem núcleo) sintética será definitivamente obtida em dois anos", estima. "E genomas eucarióticos (para células com núcleos) sintéticos no máximo dentro de uma década."

Ele acredita que micróbios novos possam capturar dióxido de carbono da chaminé de uma usina elétrica, transformando-o em gás natural para a caldeira. "Já existem milhares, talvez milhões, de organismos em nosso planeta que sabem fazê-lo", diz. Embora nenhuma dessas espécies deva estar adaptada à vida numa usina elétrica, os engenheiros poderiam se basear em seus circuitos genéticos para novas criações. "Também temos sistemas biológicos em construção que tentam produzir hidrogênio direto da luz solar, mediante a fotossíntese."

Steven Chu, diretor do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, anunciou que sua equipe está concluindo proposta de um grande projeto para explorar a energia do Sol e transformá-la em combustíveis para o transporte. Com as ferramentas da engenharia genética, Chu explicou, "podemos modificar plantas e algas para torná-las autofertilizantes e resistentes a secas e pragas". As culturas novas ofereceriam um alto rendimento de celulose, que micróbios produzidos pelo homem poderiam então converter em combustíveis. Chu espera que o processamento biológico seja bem mais eficiente que os processos intensivos em energia, como a explosão a vapor e a hidrólise térmica, atualmente usadas para produzir etanol.

Com o preço do petróleo se aproximando de US$ 80 por barril, o bioprocessamento talvez nem precise esperar por formas de vida desenvolvidas do zero. A GreenFuel, em Cambridge, Massachusetts, instalou fazendas de algas em usinas elétricas para converter até 40% do CO2 expelido em matéria-prima de biocombustíveis. A empresa afirma que uma grande fazenda de algas junto a uma usina de 1 GW poderia produzir cerca de 190 milhões de litros de etanol por ano.
Sonofusão não pôde ser comprovada

Soluções de Ficção Científica

Visões futuristas não passam de bom entretenimento .

Fusão a frio e fusão de bolha
B. Stanley Pons e Martin Fleishmann criaram uma tempestade em copo d\\`água, em 1989, com a alegação de que haviam obtido fusão em temperatura ambiente dentro de uma garrafa. A idéia atraiu partidários obstinados, mas os cientistas convencionais rejeitaram completamente essa variedade de fusão a frio.

Teoricamente mais plausível - mas experimentalmente ainda controvertida - é a sonofusão. Em 2002, o físico Rusi Taleyarkhan, então no Laboratório Nacional de Oak Ridge, informou à Science que irradiar ultra-som e nêutrons de alta intensidade num tanque de acetona causava a formação de bolhas microscópicas e, depois, sua implosão em velocidades hipersônicas. A acetona havia sido produzida com deutério, uma forma de hidrogênio produtora de nêutrons, e o grupo de Taleyarkhan alegou que as temperaturas e pressões extraordinárias criadas dentro das bolhas em implosão forçavam alguns átomos de deutério a se fundir com os nêutrons novos para formar trítio (hidrogênio com dois nêutrons por átomo). Outro grupo em Oak Ridge repetiu o experimento, mas não observou sinais claros de fusão.

Taleyarkhan foi para a Universidade Purdue e continuou relatando sucessos com a fusão sônica, embora outros tentassem e falhassem. Neste ano, a instituição investigou acusações de que Taleyarkhan prejudicou colegas cujo trabalho parecia contradizer o seu. Os resultados do inquérito não foram divulgados - encerrando outro capítulo da história frustrante da fusão a frio. Outros pesquisadores têm esperança de que métodos diferentes possam algum dia virar uma página sobre a sonofusão.

Reatores de antimatéria
Se as astronaves de Star Trek abasteciam suas propulsões de deflexão com uma mistura de matéria e antimatéria, por que não podemos fazer o mesmo? A combinação é sem dúvida poderosa: 1 kg de cada liberaria, por sua aniquilação mútua, cerca de metade da energia de toda a gasolina queimada nos Estados Unidos no ano passado. Mas inexistem fontes conhecidas de antimatéria, de modo que teríamos de sintetizá-la. E o produtor mais eficiente de antimatéria do mundo, o acelerador de partículas Cern, nas proximidades de Genebra, teria de funcionar 24 horas por dia durante 100 trilhões de anos para produzir 1 kg de antiprótons. Desse modo, embora os físicos disponham de meios para capturar o estranho antiátomo, usinas elétricas de antimatéria nunca se materializarão.

Para conhecer mais

Advanced technology paths to global climate stability: energy for a greenhouse planet. Martin I. Hoffert e colegas, em Science, vol. 298, págs. 981-987, 1o de novembro de 2002.

Proceedings of the hydrokinetic and wave energy technologies technical and environmental issues workshop. Washington, D.C., 26-28 de outubro de 2005. Disponível em http://hydropower.inl.gov/hydrokinetic-wave

URSI white paper on solar power satellites. International Union of Radio Science, novembro de 2005. Disponível em www.ursi.org

Bioengenharia: desafios da biologia sintética. Grupo Bio Fab, em SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL, no 50, págs. 50-57, julho de 2006.
Uma visita virtual ao reator a fusão DIII-D pode ser realizada em www.sciam.com/ontheweb

Para mais informações sobre os projetos de reatores a fusão Iter e Aries, consulte www.iter.org e http://aries.ucsd.edu/ARIES

Mais detalhes sobre os aerogeradores de altitudes elevadas estão disponíveis em www.skywindpower.com, www.magenn.com e www.lr.tudelft.nl/asset

Notícias sobre a Segunda Conferência Internacional sobre Biologia Sintética estão disponíveis em http://webcast.berkeley.edu/events