ABOUT THE SPEAKER
Michel Laberge - Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy.

Why you should listen
Fusion, putting it briefly, is what happens inside the sun: intense heat and pressure combine to convert hydrogen into helium, releasing heat and energy in a self-sustaining reaction. Harnessing that same kind of reaction could someday solve the energy crisis here on Earth, and the US (at the National Ignition Facility in California, using the world's most powerful laser), Europe (at ITER) and China are all working on fusion in multi-billion-dollar labs. Meanwhile, just outside Vancouver, a private-government collaboration spending millions-with-an-m is keeping pace.
 
At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
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Michel Laberge | Speaker | TED.com
TED2014

Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Michel Laberge: Como marteladas sincronizadas podem gerar fusão nuclear

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Nosso futuro energético depende da fusão nuclear, diz Michel Laberge. O físico de plasma gerencia uma pequena empresa com uma grande ideia para um novo tipo de reator nuclear que poderia produzir energia limpa e barata. Sua receita secreta? Alta velocidade, temperatura escaldante e pressão esmagadora. Nesta palestra cheia de esperança, ele explica como a fusão nuclear pode estar ali além da curva.
- Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy. Full bio

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00:13
Wow, this is bright.
0
1090
2031
Uau, está bem claro.
00:15
It must use a lot of power.
1
3121
2991
Deve consumir muita energia.
00:18
Well, flying you all in here
2
6112
1492
Bem, trazer vocês aqui de avião
00:19
must have cost a bit of energy too.
3
7604
2448
também deve ter custado
um pouco de energia.
00:22
So the whole planet needs a lot of energy,
4
10052
2918
Então o planeta todo precisa
de bastante energia,
00:24
and so far we've been running mostly on fossil fuel.
5
12970
2901
e até agora usamos principalmente
combustível fóssil.
00:27
We've been burning gas.
6
15871
2049
Queimamos gás.
00:29
It's been a good run.
7
17920
1387
Tem sido bom.
00:31
It got us to where we are, but we have to stop.
8
19307
2868
Trouxe-nos aonde estamos,
mas precisamos parar.
00:34
We can't do that anymore.
9
22175
2154
Não podemos mais fazer isso.
00:36
So we are trying different types of energy now,
10
24329
2281
Estamos testando
tipos diferentes de energia,
energia alternativa,
00:38
alternative energy,
11
26610
1214
00:39
but it proved quite difficult to find something
12
27824
2498
mas parece que é bem difícil
encontrar alguma coisa
00:42
that's as convenient and as cost-effective
13
30322
2801
que seja tão conveniente e tão barato
00:45
as oil, gas and coal.
14
33123
2817
quanto petróleo, gás e carvão.
00:47
My personal favorite is nuclear energy.
15
35940
4090
Minha favorita é a energia nuclear.
00:52
Now, it's very energy-dense,
16
40030
2601
Bem, é muito densa energeticamente,
00:54
it produces solid, reliable power,
17
42631
2481
produz energia estável e confiável,
00:57
and it doesn't make any CO2.
18
45112
2383
E não produz CO2.
00:59
Now we know of two ways
19
47495
1492
Agora conhecemos dois jeitos
01:00
of making nuclear energy: fission and fusion.
20
48987
5174
de produzir energia nuclear: fissão e fusão.
01:06
Now in fission, you take a big nucleus,
21
54161
2345
Na fissão, pegamos um grande núcleo,
01:08
you break it in part, in two,
22
56506
1635
dividimos em dois pedaços,
01:10
and it makes lots of energy,
23
58141
1547
e ele produz muita energia,
01:11
and this is how the nuclear reactor today works.
24
59688
2213
e é assim que o reator
nuclear funciona hoje.
01:13
It works pretty good.
25
61901
1409
Funciona muito bem.
01:15
And then there's fusion.
26
63310
2154
E há também a fusão.
01:17
Now, I like fusion. Fusion's much better.
27
65464
2406
Eu gosto da fusão. A fusão é bem melhor.
01:19
So you take two small nuclei,
28
67870
1694
Pegamos dois núcleos pequenos,
01:21
you put it together, and you make helium,
29
69564
2506
nós os unimos e fazemos hélio,
01:24
and that's very nice.
30
72070
1358
e é bem legal.
01:25
It makes lots of energy.
31
73428
1546
Produz muita energia.
01:26
This is nature's way of producing energy.
32
74974
2600
É assim que a natureza produz energia.
01:29
The sun and all the stars in the universe
33
77574
2408
O Sol e todas as estrelas no universo
01:31
run on fusion.
34
79982
2245
funcionam com fusão.
01:34
Now, a fusion plant
35
82227
1896
Uma usina de fusão
01:36
would actually be quite cost-effective
36
84123
2315
seria, na verdade, muito econômica
01:38
and it also would be quite safe.
37
86438
1990
e também seria bastante segura.
01:40
It only produces short term radioactive waste,
38
88428
4433
Só produz resíduos radioativos
de curto prazo,
01:44
and it cannot melt down.
39
92861
2032
e não derrete.
01:46
Now, the fuel from fusion comes from the ocean.
40
94893
2527
E o combustível
para a fusão vem do oceano.
01:49
In the ocean, you can extract the fuel
41
97420
1818
No oceano, dá para extrair o combustível
01:51
for about one thousandth of a cent
42
99238
1890
por cerca de um milésimo de centavo
01:53
per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.
43
101128
2331
por quilowatt-hora,
isso é muito, muito barato.
01:55
And if the whole planet would run on fusion,
44
103459
3388
E se o planeta todo funcionasse à fusão,
poderíamos extrair
o combustível do oceano.
01:58
we could extract the fuel from the ocean.
45
106847
1444
02:00
It would run for billions and billions of years.
46
108291
3264
funcionaria por bilhões de anos.
02:03
Now, if fusion is so great, why don't we have it?
47
111555
3772
Bom, se a fusão é tão incrível,
por que não a usamos?
02:07
Where is it?
48
115327
1336
Onde está ela?
02:08
Well, there's always a bit of a catch.
49
116663
1848
Bem, sempre há um porém.
02:10
Fusion is really, really hard to do.
50
118511
3238
É dificílimo fazer a fusão.
02:13
So the problem is, those two nuclei,
51
121749
2484
Então, o problema é que
aqueles dois núcleos
02:16
they are both positively charged,
52
124233
1628
têm carga positiva,
02:17
so they don't want to fuse.
53
125861
1791
e não querem se fundir.
02:19
They go like this. They go like that.
54
127652
1777
Eles vão para cá, vão para lá.
02:21
So in order to make them fuse,
55
129429
964
Para fundi-los, jogamos
um contra o outro muito rápido,
02:22
you have to throw them at
each other with great speed,
56
130393
2187
e se tiverem velocidade suficiente,
02:24
and if they have enough speed,
57
132580
913
02:25
they will go against the repulsion,
58
133493
1834
eles vencem a repulsão,
02:27
they will touch, and they will make energy.
59
135327
2153
vão se tocar e vão criar energia.
02:29
Now, the particle speed
60
137480
2407
A velocidade da partícula
02:31
is a measure of the temperature.
61
139887
1770
é uma medida da temperatura.
02:33
So the temperature required for fusion
62
141657
1742
A temperatura necessária para a fusão
02:35
is 150 billion degrees C.
63
143399
3162
é 150 bilhões de graus Celsius.
02:38
This is rather warm,
64
146561
1831
É bem quente,
02:40
and this is why fusion is so hard to do.
65
148392
3446
e é por isso que a fusão
é tão difícil de fazer.
02:43
Now, I caught my little fusion bug
66
151838
2025
Bem, eu fiquei vidrado pela fusão
02:45
when I did my Ph.D. here at the
University of British Columbia,
67
153863
3670
durante meu Ph.D. aqui
na University of British Columbia,
e depois consegui um bom emprego
num lugar de impressão a laser
02:49
and then I got a big job in a laser printer place
68
157533
3052
02:52
making printing for the printing industry.
69
160585
2538
em uma indústria de impressão.
02:55
I worked there for 10 years,
70
163123
2252
Trabalhei lá por 10 anos,
02:57
and I got a little bit bored,
71
165375
1680
e eu fiquei um pouco entediado,
02:59
and then I was 40, and I got a mid-life crisis,
72
167055
2953
e fiz 40 anos, e tive
uma crise da meia-idade,
03:02
you know, the usual thing:
73
170008
1633
sabem, aquela coisa:
03:03
Who am I? What should I do?
74
171641
2459
"Quem sou eu? O que eu deveria fazer?
03:06
What should I do? What can I do?
75
174100
2586
O que eu deveria fazer?
O que eu posso fazer?"
03:08
And then I was looking at my good work,
76
176686
2052
E eu avaliava meu trabalho:
03:10
and what I was doing is I was cutting the forests
77
178738
2051
o que eu fazia era cortar as florestas
03:12
around here in B.C.
78
180789
1355
por aqui em B.C.
03:14
and burying you, all of you,
79
182144
1594
e soterrava vocês, todos vocês,
03:15
in millions of tons of junk mail.
80
183738
3442
em milhões de panfletos inúteis.
03:19
Now, that was not very satisfactory.
81
187180
1935
Não era muito gratificante.
03:21
So some people buy a Porsche.
82
189115
2265
Algumas pessoas compram um Porsche.
03:23
Others get a mistress.
83
191380
2771
Outras arranjam uma esposa.
03:26
But I've decided to get my bit
84
194151
1674
Mas eu decidi fazer minha parte
03:27
to solve global warming and make fusion happen.
85
195825
4263
para resolver o aquecimento global
e tornar a fusão uma realidade.
03:32
Now, so the first thing I did
86
200088
1731
E a primeira coisa que eu fiz
03:33
is I looked into the literature and I see,
87
201819
2429
foi buscar na literatura e entender:
03:36
how does fusion work?
88
204248
2742
como funciona a fusão?
03:38
So the physicists have been
working on fusion for a while,
89
206990
3142
Os cientistas vêm trabalhando
na fusão há algum tempo,
03:42
and one of the ways they do it
90
210132
1316
e um dos jeitos de fazerem isso
03:43
is with something called a tokamak.
91
211448
2306
é com algo chamado tokamak.
03:45
It's a big ring of magnetic coil,
92
213754
2730
É um anel enorme de bobinas magnéticas,
03:48
superconducting coil,
93
216484
1326
bobinas supercondutoras,
03:49
and it makes a magnetic field
94
217810
1350
e produz um campo magnético
03:51
in a ring like this,
95
219160
1788
num anel como este,
03:52
and the hot gas in the middle,
96
220948
1392
e o gás quente no centro,
03:54
which is called a plasma, is trapped.
97
222340
2130
que se chama plasma, fica preso.
03:56
The particles go round and round and round
98
224470
1748
as partículas dão várias voltas
03:58
the circle at the wall.
99
226218
1440
no círculo na parede.
03:59
Then they throw a huge amount of heat in there
100
227658
1528
Introduzem muito calor lá
até a temperatura de fusão.
04:01
to try to cook that to fusion temperature.
101
229186
2474
04:03
So this is the inside of one of those donuts,
102
231660
2328
Este é o interior de uma dessas roscas,
04:05
and on the right side you can see
103
233988
1332
e do lado direito dá para ver
o plasma da fusão ali.
04:07
the fusion plasma in there.
104
235320
2140
04:09
Now, a second way of doing this
105
237460
2248
E um segundo jeito de fazer isso
04:11
is by using laser fusion.
106
239708
2400
é usando fusão a laser.
Na fusão a laser, há uma bolinha
como a de pingue-pongue,
04:14
Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,
107
242108
2120
04:16
you put the fusion fuel in the center,
108
244228
2046
colocamos o combustível
da fusão no centro,
04:18
and you zap that with a whole
bunch of laser around it.
109
246274
2930
e jogamos vários lasers nele.
Os lasers são muito potentes e destroem
04:21
The lasers are very strong, and it squashes
110
249204
1704
04:22
the ping pong ball really, really quick.
111
250908
1726
a bolinha de pingue-pongue, muito rápido.
04:24
And if you squeeze something hard enough,
112
252634
1955
E se apertarmos suficientemente forte,
04:26
it gets hotter,
113
254589
1375
ele fica mais quente,
04:27
and if it gets really, really fast,
114
255964
1396
e fica muito rápido.
04:29
and they do that in one billionth of a second,
115
257360
2318
Fazemos isso em um
bilionésimo de segundo,
04:31
it makes enough energy and enough heat
116
259678
1903
e produz energia e calor suficientes
04:33
to make fusion.
117
261581
1336
para produzir a fusão.
04:34
So this is the inside of one such machine.
118
262917
2077
Este é o interior de uma dessas máquinas.
04:36
You see the laser beam and the pellet
119
264994
1843
Dá para ver o raio laser
e a bolinha no centro.
04:38
in the center.
120
266837
1549
04:40
Now, most people think that fusion is going nowhere.
121
268386
2962
Muitas pessoas pensam
que a fusão não vai dar em nada.
04:43
They always think that the physicists are in their lab
122
271348
2932
Sempre pensam que os físicos
ficam trabalhando no laboratório,
04:46
and they're working hard, but nothing is happening.
123
274280
1815
mas nada acontece.
04:48
That's actually not quite true.
124
276095
1520
Não é bem assim.
04:49
This is a curve of the gain in fusion
125
277615
1992
Esta é uma curva do ganho na fusão
04:51
over the last 30 years or so,
126
279607
2192
durante os últimos 30 anos,
04:53
and you can see that we're making now
127
281799
1558
e podemos ver que agora fazemos
04:55
about 10,000 times more fusion than we used to
128
283357
2833
cerca de 10 mil vezes
mais fusão do que antes
04:58
when we started.
129
286190
1074
quando começamos.
04:59
That's a pretty good gain.
130
287264
995
É um ganho ótimo.
05:00
As a matter of fact, it's as fast
131
288259
1986
Na verdade, é tão rápido
05:02
as the fabled Moore's Law
132
290245
1700
quanto a lendária Lei de Moore
05:03
that defined the amount of transistors
133
291945
2204
que definia a quantidade de transistores
05:06
they can put on a chip.
134
294149
1517
que cabem em um chip.
05:07
Now, this dot here is called JET,
135
295666
3005
Esse ponto aqui se chama JET,
05:10
the Joint European Torus.
136
298671
1423
o Toro Comum Europeu.
05:12
It's a big tokamak donut in Europe,
137
300094
2430
É uma rosca tokamak gigante na Europa.
05:14
and this machine in 1997
138
302524
3070
Essa máquina, em 1997,
05:17
produced 16 megawatts of fusion power
139
305594
3224
produziu 16 megawatts de energia
por meio da fusão
05:20
with 17 megawatts of heat.
140
308818
2158
e consumiu 17 megawatts de calor.
Talvez digam que não serve para nada,
05:22
Now, you say, that's not much use,
141
310976
1805
mas, na verdade, está bem perto,
considerando que conseguimos
05:24
but it's actually pretty close,
142
312781
1711
05:26
considering we can get
143
314492
1040
05:27
about 10,000 times more than we started.
144
315532
2307
cerca de 10 mil vezes mais
do que no começo.
05:29
The second dot here is the NIF.
145
317839
2613
O segundo ponto aqui é o NIF,
05:32
It's the National Ignition Facility.
146
320452
2286
a Instalação de Ignição Nacional.
05:34
It's a big laser machine in the U.S.,
147
322738
2526
É uma máquina de laser gigante nos EUA,
05:37
and last month they announced
148
325264
1277
e, no mês passado, eles anunciaram
com bastante repercussão
05:38
with quite a bit of noise
149
326541
1853
05:40
that they had managed to make more fusion energy
150
328394
2158
que conseguiram criar mais energia
05:42
from the fusion
151
330552
1590
a partir da fusão
05:44
than the energy that they put in
the center of the ping pong ball.
152
332142
2856
do que a energia que forneceram
no centro da bola de pingue-pongue.
05:46
Now, that's not quite good enough,
153
334998
1825
Bem, isso não é bom o bastante,
05:48
because the laser to put that energy in
154
336823
1700
porque o laser consumiu
uma quantidade de energia maior
05:50
was more energy than that,
155
338523
1732
do que a obtida pela fusão.
05:52
but it was pretty good.
156
340255
2040
Mas foi muito bom.
05:54
Now this is ITER,
157
342295
1727
Este é o ITER,
05:56
pronounced in French: EE-tairh.
158
344022
2058
pronunciado em francês: itérr.
05:58
So this is a big collaboration of different countries
159
346080
3131
É uma grande colaboração de vários países
06:01
that are building a huge magnetic donut
160
349211
1855
que estão construindo uma rosca
gigante no sul da França,
06:03
in the south of France,
161
351066
1944
06:05
and this machine, when it's finished,
162
353010
2008
e essa máquina, quando estiver pronta,
06:07
will produce 500 megawatts of fusion power
163
355018
2778
vai produzir 500 megawatts
de energia por fusão,
06:09
with only 50 megawatts to make it.
164
357796
2400
consumindo apenas
50 megawatts para funcionar.
06:12
So this one is the real one.
165
360196
1186
Então este é para valer. Vai funcionar.
06:13
It's going to work.
166
361382
732
06:14
That's the kind of machine that makes energy.
167
362114
2192
É esse tipo de máquina que produz energia.
06:16
Now if you look at the graph, you will notice
168
364306
1756
Se olharem para o gráfico,
vão notar que há dois pontos
um pouco à direita da curva.
06:18
that those two dots are a little bit
169
366062
1505
06:19
on the right of the curve.
170
367567
1042
06:20
We kind of have fallen off the progress.
171
368609
1936
Nós nos desviamos um pouco
do que foi planejado.
06:22
Actually, the science to make those machines
172
370545
1989
Na verdade, a ciência
para fazer essas máquinas
06:24
was really in time
173
372534
1536
estava pronta, dentro do prazo,
06:26
to produce fusion during that curve.
174
374070
2836
para produzir fusão durante a curva.
06:28
However, there has been a bit of politics going on,
175
376906
2739
Entretanto, houve um pouco
de política no meio,
06:31
and the will to do it was not there,
176
379645
2132
e não havia a vontade para fazê-la,
06:33
so it drifted to the right.
177
381777
1678
e ela acabou indo para a direita.
06:35
ITER, for example, could have been built
178
383455
2056
O ITER, por exemplo,
poderia ter sido construído
06:37
in 2000 or 2005,
179
385511
1851
em 2000 ou em 2005,
06:39
but because it's a big international collaboration,
180
387362
2445
mas por ser uma grande
colaboração internacional,
06:41
the politics got in and it delayed it a bit.
181
389807
2448
os políticos se meteram
e atrasaram-no um pouco.
06:44
For example, it took them about three years
182
392255
1624
Eles demoraram cerca de três anos
para decidir onde colocá-lo.
06:45
to decide where to put it.
183
393879
1568
06:47
Now, fusion is often criticized
184
395447
2536
A fusão muitas vezes é criticada
06:49
for being a little too expensive.
185
397983
1600
por ser um pouco cara demais.
06:51
Yes, it did cost
186
399583
1541
Sim, custou mesmo
um bilhão ou dois bilhões
de dólares por ano
06:53
a billion dollars or two billion dollars a year
187
401124
2036
para fazer esse progresso.
06:55
to make this progress.
188
403160
1193
Mas temos que comparar com o custo
06:56
But you have to compare that to the cost
189
404353
1590
06:57
of making Moore's Law.
190
405943
1240
de fazer a Lei de Moore,
06:59
That cost way more than that.
191
407183
1888
que custa muito mais do que isso.
07:01
The result of Moore's Law
192
409071
1518
O resultado da Lei de Moore
07:02
is this cell phone here in my pocket.
193
410589
1936
é esse celular aqui no meu bolso.
07:04
This cell phone, and the Internet behind it,
194
412525
2229
O celular e a Internet por trás dele
07:06
cost about one trillion dollars,
195
414754
2680
custam cerca de um trilhão de dólares,
07:09
just so I can take a selfie
196
417434
3231
só para que eu possa tirar uma selfie
07:12
and put it on Facebook.
197
420665
2574
e colocar no Facebook.
07:15
Then when my dad sees that,
198
423239
1501
E quando meu pai vir isso,
07:16
he'll be very proud.
199
424740
3180
ele vai ficar muito orgulhoso.
07:19
We also spend about 650 billion dollars a year
200
427920
3908
Também gastamos cerca
de 650 bilhões de dólares por ano
07:23
in subsidies for oil and gas
201
431828
2302
em subsídios para petróleo e gás
07:26
and renewable energy.
202
434130
1630
e energia renovável.
07:27
Now, we spend one half of a percent of that on fusion.
203
435760
4174
Gastamos meio porcento disso com fusão.
07:31
So me, personally, I don't think it's too expensive.
204
439934
2648
Então, eu, pessoalmente,
não acho que seja tão caro.
07:34
I think it's actually been shortchanged,
205
442582
1780
Acho que há uma injustiça,
considerando que pode resolver
todos os problemas energéticos,
07:36
considering it can solve all our energy problems
206
444362
2392
07:38
cleanly for the next couple of billions of years.
207
446754
2674
de maneira limpa,
pelos próximos bilhões de anos.
07:41
Now I can say that, but I'm a little bit biased,
208
449428
2660
Posso dizer isso,
mas não sou muito imparcial,
07:44
because I started a fusion company
209
452088
1888
porque eu abri uma empresa de fusão
07:45
and I don't even have a Facebook account.
210
453976
2558
e nem sequer tenho um perfil no Facebook.
07:48
So when I started this fusion company in 2002,
211
456534
5383
Quando abri essa empresa de fusão em 2002,
eu sabia que não poderia
enfrentar os grandes caras.
07:53
I knew I couldn't fight with the big lads.
212
461917
2842
Eles tinham muito mais recursos do que eu.
07:56
They had much more resources than me.
213
464759
1577
07:58
So I decided I would need to find a solution
214
466336
2240
Então decidi que eu precisava
de uma solução
08:00
that is cheaper and faster.
215
468576
1887
que fosse mais barata e mais rápida.
08:02
Now magnetic and laser fusion
216
470463
1910
Fusão magnética e a laser
08:04
are pretty good machines.
217
472373
1431
são máquinas muito boas.
08:05
They are awesome pieces of technology,
218
473804
1441
São tecnologias incríveis,
08:07
wonderful machines, and they have shown
219
475245
1874
máquinas maravilhosas, e mostraram
08:09
that fusion can be done.
220
477119
1479
que a fusão pode ser feita.
08:10
However, as a power plant,
221
478598
1954
Porém, como usinas,
08:12
I don't think they're very good.
222
480552
1871
não acho que sejam tão boas.
08:14
They're way too big, way too complicated,
223
482423
2057
São grandes demais, complicadas demais,
08:16
way too expensive,
224
484480
1138
caras demais,
08:17
and also, they don't deal very much
225
485618
1756
e também não lidam muito bem
08:19
with the fusion energy.
226
487374
1274
com a energia da fusão.
08:20
When you make fusion, the energy comes out
227
488648
1758
Quando fazemos fusão, a energia é liberada
08:22
as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.
228
490406
2668
na forma de nêutrons rápidos,
que escapam do plasma.
08:25
Those neutrons hit the wall of the machine.
229
493074
2260
Esses nêutrons atingem
a parede da máquina.
08:27
It damages it.
230
495334
1385
E a danificam.
08:28
And also, you have to catch
the heat from those neutrons
231
496719
1964
E também, precisamos aproveitar
o calor desses nêutrons
08:30
and run some steam to spin a turbine somewhere,
232
498683
2433
e gerar vapor para rodar uma turbina.
08:33
and on those machines,
233
501116
1284
Nessas máquinas,
08:34
it was all a bit of an afterthought.
234
502400
2631
só se pensou nisso depois.
08:37
So I decided that surely there
is a better way of doing that.
235
505031
3151
Então eu decidi que certamente
havia um melhor jeito de fazer.
08:40
So back to the literature,
236
508182
1284
Voltei à literatura,
08:41
and I read about the fusion everywhere.
237
509466
1992
e eu li sobre fusão em todo lugar.
08:43
One way in particular attracted my attention,
238
511458
2722
Uma maneira me chamou
a atenção em particular,
08:46
and it's called magnetized target fusion,
239
514180
2090
e chama-se fusão de alvo magnetizado,
08:48
or MTF for short.
240
516270
2588
ou MTF, abreviado.
08:50
Now, in MTF, what you want to do
241
518858
2442
Na MTF, o que fazemos é
08:53
is you take a big vat
242
521300
1970
pegar um grande tonel
08:55
and you fill that with liquid metal,
243
523270
2016
e despejar metal líquido.
08:57
and you spin the liquid metal
244
525286
1520
Fazemos o metal líquido girar
08:58
to open a vortex in the center,
245
526806
1648
para abrir um vórtex no centro,
09:00
a bit like your sink.
246
528454
1136
semelhante ao que acontece na pia.
09:01
When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.
247
529590
2104
Se tirarmos a tampa da pia,
surge um vórtex.
09:03
And then you have some pistons driven by pressure
248
531694
2396
Há também uns pistões movidos a pressão
09:06
that goes on the outside,
249
534090
1476
situados no lado de fora,
09:07
and this compresses the liquid metal
250
535566
1920
e comprimem o metal líquido
em torno do plasma, e ele se comprime
09:09
around the plasma, and it compresses it,
251
537486
1762
09:11
it gets hotter, like a laser,
252
539248
1654
e se aquece, como um laser,
e então faz a fusão.
09:12
and then it makes fusion.
253
540902
1226
09:14
So it's a bit of a mix
254
542128
920
É uma mistura entre a fusão magnetizada
09:15
between a magnetized fusion
255
543048
1655
09:16
and the laser fusion.
256
544703
1983
e a fusão a laser.
09:18
So those have a couple of very good advantages.
257
546686
2773
E há algumas vantagens muito boas.
09:21
The liquid metal absorbs all the neutrons
258
549459
2343
O metal líquido absorve todos os nêutrons
09:23
and no neutrons hit the wall,
259
551802
1756
e nenhum atinge a parede;
09:25
and therefore there's no damage to the machine.
260
553558
2136
portanto, não há danos para a máquina.
09:27
The liquid metal gets hot,
261
555694
1456
o metal líquido fica quente,
09:29
so you can pump that in a heat exchanger,
262
557150
2000
e podemos bombeá-lo
para um trocador de calor,
09:31
make some steam, spin a turbine.
263
559150
1880
gerar vapor, girar uma turbina.
09:33
So that's a very convenient way of doing
264
561030
1179
É um jeito bem conveniente de fazer
essa parte do processo.
09:34
this part of the process.
265
562209
1260
09:35
And finally, all the energy to make the fusion happen
266
563469
3591
E finalmente, toda a energia
para realizar a fusão
09:39
comes from steam-powered pistons,
267
567060
2135
vem de pistões movidos a vapor,
que são muito mais baratos do que lasers
09:41
which is way cheaper than lasers
268
569195
1656
09:42
or superconducting coils.
269
570851
1894
ou bobinas supercondutoras.
09:44
Now, this was all very good
270
572745
1488
Isso era ótimo
09:46
except for the problem that it didn't quite work.
271
574233
2504
a não ser pelo fato de que
não funcionou muito bem.
09:48
(Laughter)
272
576737
1870
(Risos)
09:50
There's always a catch.
273
578607
1296
Sempre há um porém.
09:51
So when you compress that,
274
579903
1514
Quando comprimimos,
09:53
the plasma cools down
275
581417
1924
o plasma esfria
09:55
faster than the compression speed,
276
583341
1628
mais rápido que a compressão,
09:56
so you're trying to compress it,
277
584969
1313
tentamos comprimi-lo,
09:58
but the plasma cooled down and
cooled down and cooled down
278
586282
2335
mas o plasma esfriava, esfriava e esfriava
10:00
and then it did absolutely nothing.
279
588617
1941
e não fez absolutamente nada.
10:02
So when I saw that, I said,
well, this is such a shame,
280
590558
2035
Quando vi aquilo, eu disse:
"Bem, que pena,
10:04
because it's a very, very good idea.
281
592593
1750
porque é uma ideia muito boa.
10:06
So hopefully I can improve on that.
282
594343
2354
Tomara que eu consiga melhorá-la".
10:08
So I thought about it for a minute,
283
596697
1095
Pensei por um minuto, e disse:
"Certo, como podemos melhorar?"
10:09
and I said, okay, how can we make that work better?
284
597792
2077
10:11
So then I thought about impact.
285
599869
1858
E eu pensei no impacto.
10:13
What about if we use a big hammer
286
601727
1834
E se usássemos um grande martelo
10:15
and we swing it and we hit the nail like this,
287
603561
2532
e balançássemos e batêssemos
no prego assim,
10:18
in the place of putting the hammer on the nail
288
606093
1974
em vez de colocar o martelo no prego
10:20
and pushing and try to put it in? That won't work.
289
608067
2195
e empurrá-lo e apertá-lo?
Não funciona.
10:22
So what the idea is
290
610262
1931
Então a ideia era
10:24
is to use the idea of an impact.
291
612193
1744
usar um impacto.
10:25
So we accelerate the pistons with steam,
292
613937
2082
Nós aceleramos os pistões com vapor,
10:28
that takes a little bit of time,
293
616019
1279
isso demora um pouco,
10:29
but then, bang! you hit the piston,
294
617298
1983
mas daí, "Bang!", batemos no pistão,
10:31
and, baff!, all the energy is done instantly,
295
619281
2552
e, "Baff!", toda a energia
é criada instantaneamente,
10:33
down instantly to the liquid,
296
621833
1596
vai para o líquido na hora,
10:35
and that compresses the plasma much faster.
297
623429
2050
e o plasma se comprime muito mais rápido.
10:37
So I decided, okay, this is good, let's make that.
298
625479
2448
Então eu decidi: "Cero, está bom,
vamos fazer assim."
10:39
So we built this machine in this garage here.
299
627927
3725
Construímos esta máquina nesta garagem.
10:43
We made a small machine
300
631652
1085
Fizemos uma máquina pequena
de onde conseguimos extrair
10:44
that we managed to squeeze
301
632737
1972
10:46
a little bit of neutrons out of that,
302
634709
1648
alguns nêutrons,
10:48
and those are my marketing neutrons,
303
636357
2201
e esses são meus nêutrons de propaganda,
10:50
and with those marketing neutrons,
304
638558
1443
e com esses nêutrons de propaganda,
10:52
then I raised about 50 million dollars,
305
640001
2599
eu arrecadei
cerca de 50 milhões de dólares,
10:54
and I hired 65 people. That's my team here.
306
642600
2890
e contratei 65 pessoas.
Esta é minha equipe.
10:57
And this is what we want to build.
307
645490
1582
E é isso que queremos construir.
10:59
So it's going to be a big machine,
308
647072
1514
E vai ser uma máquina grande,
11:00
about three meters in diameter,
309
648586
1474
cerca de três metros de diâmetro,
11:02
liquid lead spinning around,
310
650060
1802
chumbo líquido girando em torno,
11:03
big vortex in the center,
311
651862
1592
um grande vórtex no centro,
11:05
put the plasma on the top and on the bottom,
312
653454
2320
põe-se o plasma em cima e em baixo,
11:07
piston hits on the side,
313
655774
1426
o pistão bate no lado,
11:09
bang!, it compresses it,
314
657200
1510
"Bang!", comprime, e produz energia,
11:10
and it will make some energy,
315
658710
1284
11:11
and the neutron will come out in the liquid metal,
316
659994
2392
e o nêutron vai sair no metal líquido,
11:14
going to go in a steam engine and make the turbine,
317
662386
2600
entra na máquina a vapor e gira a turbina,
11:16
and some of the steam will go back
318
664986
1506
e um pouco do vapor volta
para disparar o pistão.
11:18
to fire the piston.
319
666492
998
11:19
We're going to run that about one time per second,
320
667490
1890
Vamos fazer isso cerca de
uma vez por segundo,
11:21
and it will produce 100 megawatts of electricity.
321
669380
5384
e vai produzir 100 megawatts
de eletricidade.
11:26
Okay, we also built this injector,
322
674764
1685
Certo, também construímos este injetor.
11:28
so this injector makes the plasma to start with.
323
676449
2287
Este injetor cria o plasma para começar.
11:30
It makes the plasma at about
324
678736
1715
Cria o plasma mais ou menos
11:32
a lukewarm temperature of three million degrees C.
325
680451
3975
a uma temperatura morna
de três milhões de graus Celsius.
11:36
Unfortunately, it doesn't last quite long enough,
326
684426
2207
Infelizmente, não dura o suficiente,
11:38
so we need to extend the life
of the plasma a little bit,
327
686633
3135
então precisamos estender
a vida do plasma um pouquinho,
11:41
but last month it got a lot better,
328
689768
1632
mas no mês passado melhorou muito.
11:43
so I think we have the plasma compressing now.
329
691400
2585
Acho que agora temos o plasma comprimido.
11:45
Then we built a small sphere, about this big,
330
693985
2556
E construímos uma pequena
esfera, deste tamanho,
11:48
14 pistons around it,
331
696541
1466
14 pistões em torno,
11:50
and this will compress the liquid.
332
698007
2324
e isso vai comprimir o líquido.
11:52
However, plasma is difficult to compress.
333
700331
2105
Entrentanto, é difícil comprimir plasma.
11:54
When you compress it,
334
702436
789
Quando se o comprime,
11:55
it tends to go a little bit crooked like that,
335
703225
2552
ele tende a ficar meio torto, deste jeito,
11:57
so you need the timing of the piston
336
705777
1608
Precisamos que o pistão aja na hora certa,
11:59
to be very good,
337
707385
1096
12:00
and for that we use several control systems,
338
708481
2672
e para isso usamos
vários sistemas de controle,
12:03
which was not possible in 1970,
339
711153
2202
que não eram possíveis em 1970,
12:05
but we now can do that
340
713355
1392
mas agora podemos fazê-los,
12:06
with nice, new electronics.
341
714747
3292
com novos componentes eletrônicos.
12:10
So finally, most people think that fusion
342
718039
2529
E, finalmente, muitas pessoas
acham que a fusão
12:12
is in the future and will never happen,
343
720568
2152
está no futuro e nunca vai acontecer,
12:14
but as a matter of fact, fusion is getting very close.
344
722720
3094
mas, na verdade,
a fusão está se aproximando.
Estamos quase lá.
12:17
We are almost there.
345
725814
1076
Grandes laboratórios mostraram
que a fusão é factível,
12:18
The big labs have shown that fusion is doable,
346
726890
2637
12:21
and now there are small companies
that are thinking about that,
347
729527
2307
e agora há pequenas empresas
pensando nisso,
12:23
and they say, it's not that it cannot be done,
348
731834
2361
e elas dizem que
não é que não dá para fazer,
12:26
but it's how to make it cost-effectively.
349
734195
2105
mas sim como fazê-lo de forma eficiente.
12:28
General Fusion is one of those small companies,
350
736300
2153
A General Fusion é uma dessas
pequenas empresas,
12:30
and hopefully, very soon, somebody, someone,
351
738453
3318
e, se tudo der certo,
muito em breve, alguém
vai dar o pontapé inicial,
12:33
will crack that nut,
352
741771
1283
12:35
and perhaps it will be General Fusion.
353
743054
1574
e talvez seja a General Fusion.
12:36
Thank you very much.
354
744628
1779
Muito obrigado.
12:38
(Applause)
355
746407
4180
(Aplausos)
Translated by Gustavo Rocha
Reviewed by Ruy Lopes Pereira

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ABOUT THE SPEAKER
Michel Laberge - Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy.

Why you should listen
Fusion, putting it briefly, is what happens inside the sun: intense heat and pressure combine to convert hydrogen into helium, releasing heat and energy in a self-sustaining reaction. Harnessing that same kind of reaction could someday solve the energy crisis here on Earth, and the US (at the National Ignition Facility in California, using the world's most powerful laser), Europe (at ITER) and China are all working on fusion in multi-billion-dollar labs. Meanwhile, just outside Vancouver, a private-government collaboration spending millions-with-an-m is keeping pace.
 
At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
More profile about the speaker
Michel Laberge | Speaker | TED.com