LHC- Grande Colisor de Hádrons

Na quarta-feira 10/09/08, o maior acelerador de partículas do mundo entrou em operação. A um custo estimado em mais de 3 bilhões de euros, o LHC sondará as entranhas da matéria em busca das respostas que faltam para compreender vários dos mistérios do universo. E a idéia é fazer isso sem destruir o mundo no processo, a despeito de rumores em contrário. Grosso modo, o LHC é uma espécie de "rodoanel" para prótons, as partículas que caracterizam os elementos existentes no universo. Um túnel circular de 27 km, localizado sob a fronteira entre a Suíça e a França, ele usará poderosíssimos ímãs, construídos com tecnologia de supercondutores, para acelerar feixes de partículas até 99,99% da velocidade da luz. Produzindo um feixe de prótons em cada direção, a idéia é colidi-los quando estiverem em máxima velocidade. O impacto é capaz de simular condições próximas às que existiram logo após o Big Bang, gerando um sem-número de partículas elementares.

A sigla LHC significa Grande Colisor de Hádrons, em inglês. Os hádrons são o nome genérico das partículas que são compostas por quarks, os componentes básicos dos prótons e nêutrons.
Uma forma simples de imaginá-lo é como uma imensa máquina de esmigalhar prótons, colidindo-os uns com os outros. Os caquinhos que emergirem das colisões são as partículas que os cientistas pretendem estudar. E uma, em especial, está na cartinha que todos os físicos do laboratório enviaram a Papai Noel neste ano: o bóson de Higgs.
O nome assusta, e o apelido mais ainda -- ele é chamado popularmente como "a partícula de Deus". Mas, por que, afinal, o bóson de Higgs é tão especial?

Existe uma teoria muito querida pelos físicos de partículas, chamada de modelo padrão. Ela é basicamente uma lista de todas as peças -- ou seja, todas as partículas -- usadas na confecção de um universo como o nosso. Ela explica como os prótons e os nêutrons são feitos de quarks, e como os elétrons fazem parte de um grupo de partículas chamado de léptons, em que também se incluem os neutrinos, partículas minúsculas de carga neutra. O modelo padrão também explica como funcionam as partículas portadoras de força (como o glúon, responsável por manter estáveis os núcleos atômicos, ou o fóton, que compõe a radiação eletromagnética, popularmente conhecida como luz). Mas para todo esse imenso "lego" científico funcionar corretamente, os físicos prevêem a existência de uma partícula que explicaria como todas as outras adquirem sua massa. É onde entra o bóson de Higgs. Infelizmente, até agora os cientistas não encontraram nenhum sinal concreto de sua existência. Por maior que fossem os aceleradores de partículas, o Higgs continuava ocultando sua existência. Agora, com a nova jóia da ciência européia, ele não terá mais onde se esconder. Com uma potência nunca antes vista num acelerador, o LHC quase com certeza encontrará o bóson de Higgs. Ou coisa que o valha.

"Ninguém duvida que a idéia que está por trás do bóson de Higgs esteja correta", afirma Adriano Natale, físico da Unesp (Universidade Estadual Paulista). "Se o bóson de Higgs, exatamente como foi proposto, não for encontrado, aparecerão outros sinais -- partículas -- que indicarão o novo caminho a ser seguido. Podemos não achar o bóson de Higgs, mas, seja qual for a física que está por trás, algo vai aparecer, e este algo pode até levar a uma nova revolução na física."

FONTE: http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL749884-5603,00-MAIOR+ACELERADOR+DE+PARTICULAS+DO+MUNDO+O+LHC+COMECA+A+OPERAR+NESTA+QUARTA.html

Novas tecnologias podem virar o jogo da energia limpa

Michael Totty
The Wall Street Journal, de San Francisco
É um objetivo muito difícil: nas próximas décadas o mundo terá que se libertar da sua dependência dos combustíveis fósseis e reduzir bem os gases de efeito estufa. As tecnologias atuais só podem nos levar até certo ponto; são necessários avanços revolucionários.
Eis um resumo de quatro tecnologias que, se derem certo, podem mudar radicalmente o cenário energético mundial.
Nada garante o sucesso, é claro. Essas tecnologias apresentam difíceis desafios de engenharia e algumas exigem grandes saltos científicos. E as inovações têm que ser implementadas a um custo que não torne a energia muito mais cara. Se der para conseguir tudo isso, qualquer uma destas tecnologias pode virar o jogo.
Energia solar baseada no espaço Há mais de três décadas, visionários já imaginam captar a energia solar onde o sol sempre brilha — no espaço. Se desse para colocar painéis solares gigantes em órbita em torno da Terra, e enviar para a Terra até mesmo uma fração da energia disponível, eles poderiam abastecer qualquer lugar do planeta, ininterruptamente.
Essa tecnologia pode parecer ficção científica, mas é simples: painéis solares em órbita, a cerca de 35.000 quilômetros da Terra, enviam energia sob a forma de microondas para o solo, onde ela é transformada em eletricidade e conectada à rede elétrica. (Esses raios de baixa potência são considerados seguros.) Uma estação receptora em terra, com 1.600 metros de diâmetro, poderia produzir cerca de 1.000 megawatts — o suficiente para alimentar cerca de 1.000 residências nos Estados Unidos.
O custo de enviar esses coletores solares ao espaço é o maior obstáculo; assim, é necessário projetar um sistema leve o bastante para exigir apenas alguns lançamentos. Um punhado de países e empresas tenciona implementar a energia solar baseada no espaço dentro de cerca de dez anos.
Baterias melhores para veículos Carros elétricos podem reduzir radicalmente o uso do petróleo e ajudar na despoluição do ar (se a energia elétrica adotar combustíveis de baixa emissão de carbono, como o vento ou a energia nuclear). Mas é necessário haver baterias melhores.
As baterias de íon de lítio, comuns nos laptops, são as favoritas para os veículos elétricos e híbridos do tipo "plug in", que podem ser carregados numa tomada comum. Elas têm mais potência do que as baterias comuns, mas são caras e ainda não conseguem muita quilometragem por carga; o Chevy Volt, híbrido plug-in da GM que chega ao mercado no próximo ano, pode rodar cerca de 65 quilômetros só com a bateria. O ideal é que o carro elétrico alcance perto de 650 quilômetros por carga. Embora as melhorias sejam possíveis, o potencial das baterias de íon de lítio é limitado.
Uma alternativa, a bateria de lítio e ar, promete um desempenho dez vezes superior às de íon de lítio e poderia gerar a mesma quantidade de energia que a gasolina em relação ao seu peso. Como a bateria de lítio-ar suga oxigênio do ar para se carregar, ela pode ser menor e mais leve. Há um punhado de laboratórios trabalhando nessa tecnologia, mas os cientistas crêem que sem uma descoberta revolucionária, ainda podem se passar dez anos até a comercialização.
Armazenamento de eletricidade Todo mundo está torcendo pelo sucesso da energia eólica e solar. Mas para o vento e o sol fazerem diferença, eles precisam de melhor armazenamento.
Uma maneira em estudo utiliza a energia produzida quando o vento está soprando para comprimir o ar em câmeras subterrâneas; o ar então vai para turbinas movidas a gás, fazendo-as funcionar com mais eficiência. Um dos obstáculos: encontrar grandes cavernas utilizáveis.
Ou então, baterias gigantes podem armazenar a energia do vento, mas algumas tecnologias já existentes são caras, e outras não são eficientes. Embora novos materiais para melhorar o desempenho estejam em estudo, grandes saltos tecnológicos não são prováveis.
A tecnologia de íon de lítio pode ser a mais promissora para o armazenamento na rede elétrica, onde não enfrenta tantas limitações como nas baterias para carros. À medida que o desempenho melhora e os preços baixam, as elétricas poderiam distribuir baterias de íon de lítio na periferia da rede elétrica, mais perto dos consumidores. Ali poderiam armazenar o excesso de potência gerado pelas fontes renováveis e ajudar a compensar as pequenas flutuações de potência, reduzindo a necessidade de usinas de reserva movidas a combustíveis fósseis.

Biocombustíveis do futuro
Uma maneira de acabar com a dependência do petróleo é utilizar fontes renováveis de combustível para o transporte. Isso significa uma nova geração de biocombustíveis feitos a partir de fontes não-alimentícias
Os pesquisadores estão projetando novas maneiras de transformar restos de madeira e de várias colheitas, lixo e plantas não-comestíveis em combustíveis de preço competitivo. Porém a maior promessa vem das algas.
As algas crescem depressa, consomem dióxido de carbono e podem gerar mais de 19.000 litros anuais por 4.000 m2 de biocombustível, comparados com 1.320 litros anuais provindos do etanol de milho. O combustível baseado em algas pode ser acrescentado diretamente aos sistemas já existentes de refino e distribuição; em tese, os EUA poderiam produzir o suficiente para atender a toda a necessidade de transporte do país.
Mas ainda é cedo. Dezenas de empresas já iniciaram projetos pilotos e produção em pequena escala. Mas produzir biocombustíveis de algas em quantidade significa encontrar fontes garantidas de água e nutrientes a preço acessível, controlar os agentes patogênicos capazes de reduzir a produção e desenvolver e cultivar as cepas de algas mais produtivas.

Nanopapel: O papel mais resistente feito de ferro.

O novo papel mais resistente foi criado pelo Instituo Real de Tecnologia da Suécia juntamente com a STFI-Packforsk, constituído de partículas submicroscópicas de celulose. Ele é flexível, leve, e, principalmente resistente, muito mais que o papel comum.
Para fabricar o nanopapel, os cientistas deixaram a celulose de madeira em solução, um banho químico, cuja composição determina a resistência do nanopapel, que poderá ser ajustada de acordo com a aplicação. A alteração das propriedades da celulose é feita através da nanotecnologia.
Os testes mostraram que o nanopapel atinge uma resistência à tração de 214 MPa(Mega Pascal), bem acima dos 130 MPa do ferro fundido.
O nanopapel é mais resistente que o ferro fundido e poderá ser utilizado futuramente em construção civil, como elemento estrutural.