Kiedy fuzja jądrowa będzie zasilać nasze domy i czy to naprawdę przełom?

Po licznych doniesieniach, jakie zaczęły pojawiać się w mediach, Departament Energii Stanów Zjednoczonych nie miał innego wyjścia, jak tylko potwierdzić, że naukowcy z kalifornijskiego Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) faktycznie osiągnęli zysk energetyczny z eksperymentalnego reaktora termojądrowego. Oficjalne ogłoszenie doprecyzowało przy okazji, o jakim zysku energetycznym mowa i nie da się ukryć, że ten okazał się dużo większy, niż się spodziewaliśmy, tj. 50 a nie 20 proc. (do zasilania laserów użyto 2,05 megadżuli energii, a wygenerowano 3,15 MJ).

I są to naprawdę świetne wieści, bo tak jak wspominaliśmy przy okazji wczorajszego materiału, reaktory fuzji jądrowej mają pozwolić produkować tanią i w pełni przyjazną środowisku energię, która w kwestii efektywności bije na głowę paliwa kopalne i odnawialne źródła energii. Co więcej, są bezpieczne i nie generują odpadów promieniotwórczych jak reaktory jądrowe, bo reakcja termojądrowa to zjawisko polegające na łączeniu, a nie rozpadzie pierwiastków, któremu towarzyszy wydzielenie olbrzymich ilości ciepła, które może zostać wykorzystane do ogrzewania wody, tworzenia pary czy zasilania turbin produkujących energię elektryczną.

Zalety fuzji jądrowej (za gov.pl):

• brak emisji CO2 - jedynymi produktami ubocznymi reakcji syntezy jądrowej są niewielkie ilości helu, który jest gazem obojętnym;
• duże zasoby paliwa - deuter i tryt, uznawane obecnie za najbardziej wydajne paliwo, można odpowiednio ekstrahować z wody oraz wytwarzać z litu, który znajduje się w skorupie ziemskiej, więc mamy zapas na miliony lat;
• efektywność energetyczna - jeden kilogram paliwa termojądrowego zapewnia taką samą ilość energii jak 10 milionów kilogramów paliwa kopalnego;
• brak długożyciowych odpadów promieniotwórczych;
• bezpieczeństwo - niewielkie ilości paliwa zużywanego podczas syntezy jądrowej (o masie znaczka pocztowego) oznaczają, że żaden wypadek o charakterze jądrowym na wielką skalę nie jest możliwy.

Tyle że nie bez przyczyny wiele ośrodków na całym świecie pracuje nad fuzją jądrową już od lat 50. XX wieku, a o pierwszych znaczących sukcesach słyszymy dopiero teraz. Ośrodki eksperymentalne są nie tylko w Stanach Zjednoczonych, ale i Chinach czy Europie - we Francji działa przecież ITER, czyli Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termojądrowy, przy którym współpracuje 35 krajów, w tym Chiny, USA, Unia Europejska, Rosja, Indie, Japonia czy Korea Południowa.

Czy oznacza to, że na tanią energię jądrową w naszych domach poczekamy jeszcze kolejne dziesięciolecia? Niestety najprawdopodobniej tak, bo chociaż osiągnięcie LLNL jest ekstremalnie ważne, to fuzja została przeprowadzona na znacznie mniejszą skalę niż to, czego potrzebujemy do wytworzenia wystarczającej ilości energii, aby uruchomić jedną elektrownię, nie mówiąc nawet o większych liczbach.

Mówiąc krótko, naukowcy muszą teraz opracować metodę produkcji znacznie większej ilości energii z syntezy jądrowej i to na znacznie większą skalę, jednocześnie starając się obniżyć koszty, by zastosowanie komercyjne było nie tylko możliwe, ale i opłacalne.

I zajmie to lata, o ile nie dekady - eksperci nie spodziewają się, by energia z syntezy jądrowej była w stanie zasilać nasze domy wcześniej niż za 20 czy 30 lat, chociaż Chińczycy, będący pionierami budowy reaktorów fuzyjnych, podzielili się ostatnio nieco bardziej optymistycznym planem. Ten zakłada wpięcie reaktora fuzyjnego do krajowej sieci energetycznej i produkcję ekologicznej energii dla milionów ludzi już w 2028 roku, tyle że w odróżnieniu od Lawrence Livermore National Laboratory wciąż nie wykonali jeszcze najważniejszego kroku.