Jest przełom! Amerykanie chwalą się zyskiem energetycznym z fuzji jądrowej
Ten dzień bez wątpienia przejdzie do historii. Rano była to nieoficjalna informacja, o której pisaliśmy, ale teraz Amerykanie to potwierdzają: laboratorium federalne osiągnęło kamień milowy w badaniach nad fuzją jądrową. Co to oznacza dla ludzkości?
Financial Times poinformował w niedzielę, powołując się na trzy osoby znające wstępne wyniki badań, że naukowcy z kalifornijskiego Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) osiągnęli zysk energetyczny z eksperymentalnego reaktora termojądrowego. We wtorkowe popołudnie Amerykanie potwierdzili te przecieki oficjalnie.
O tych badaniach mówiło się od wielu lat. Takie wyniki oznaczają przełom, szczególnie w obliczu kryzysu energetycznego, który został wywołany przez inwazję Rosji na Ukrainę. Naukowcom po raz pierwszy udało się wyprodukować więcej energii w reakcji syntezy jądrowej - tego samego typu, która zachodzi na Słońcu - niż zostało zużyte podczas tego procesu. Co ciekawe, do tej pory wydawało się, że Chińczycy, będący pionierami budowy reaktorów fuzyjnych, dokonają tego jako pierwsi, szczególnie że zapowiadali już nawet wpięcie reaktora fuzyjnego do swojej krajowej sieci energetycznej i produkcję prawdziwie ekologicznej energii dla milionów ludzi już w 2028 roku.
Fuzja jądrowa nie emituje dwutlenku węgla, nie wytwarza długotrwałych odpadów radioaktywnych, a mała filiżanka paliwa wodorowego może teoretycznie zasilić w energię cały dom przez setki lat
Czemu to takie ważne? 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 energii.
To właśnie dlatego nad sztucznymi słońcami pracuje wiele krajów, które od lat 50. XX wieku próbują ujarzmić cząstki w silnym polu magnetycznym i przy wysokiej temperaturze, co pozwolić ma uzyskać dodatni bilans energetyczny. I jeśli informacje podawane przez media okażą się prawdziwe, w końcu się udało!
Zysk energii z fuzji jądrowej jest większy niż przewidywano
Zdaniem Financial Times w procesie fuzji jądrowej przeprowadzonej w Lawrence Livermore National Laboratory - obiekcie wielkości stadionu sportowego wyposażonego w 192 lasery - udało się uzyskać 2,5 megadżuli energii, podczas gdy do zasilania laserów zużyto 2,1 megadżula energii, co oznacza zysk energetyczny rzędu 20 proc. Podczas konferencji zorganizowanej przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych ogłoszono, że zysk energetyczny wynosił ponad 50 proc.
Podczas eksperymentu do zasilania laserów użyto 2,05 megadżuli energii, a wygenerowano 3,15 MJ. To oznacza ponad 50 proc. energii więcej, niż zostało dostarczone. To pierwszy raz, kiedy uzyskano znaczny przyrost energii.
Ten monumentalny przełom naukowy jest kamieniem milowym dla przyszłości czystej energii.
- Zapłon pozwala nam po raz pierwszy odtworzyć pewne warunki, które występują tylko w gwiazdach i Słońcu. Ten kamień milowy przybliża nas o jeden znaczący krok do możliwości zasilania naszego społeczeństwa energią termojądrową o zerowej zawartości węgla — powiedziała Sekretarz energii USA Jennifer Granholm — Gdybyśmy mogli rozwinąć energię termojądrową, moglibyśmy użyć jej do produkcji czystej energii elektrycznej, paliw transportowych, energii dla przemysłu ciężkiego i wielu innych.
To nie pierwszy raz, kiedy udało się uzyskać zysk energetyczny netto. Na początku roku brytyjskim naukowcom udało się wygenerować rekordowe 59 megadżuli. To około 20 razy więcej niż amerykańskim naukowcom. Dlaczego więc w tym przypadku ogłoszono przełom? W brytyjskim projekcie zysk energetyczny netto był mniejszy niż 1 megadżul. Procentowo był więc minimalny.
Kiedy możemy spodziewać się komercjalizacji technologii syntezy jądrowej?
Kim Budil, dyrektor Lawrence Livermore National Laboratory zwróciła uwagę, że na razie udało się dokonać jednego zapłonu. Zanim będzie można produkować energię na dużą skalę, wykorzystując syntezę jądrową, co oznacza uzyskanie wiele zapłonów syntezy jądrowej (ang - fusion ignition events) na minutę, prawdopodobnie miną dekady. Nadal istnieje wiele znacznych przeszkód, z którymi trzeba będzie się zmierzyć, jak choćby obniżenie kosztów wytwarzania energii, przesyłanie jej do sieci energetycznej czy wyprodukowanie większej jej ilości.
Pierwszy, milowy krok został osiągnięty. Ale wyścig naukowców ze zmianami klimatu nadal trwa.
Przeczytaj także:
