ПРОМЕТЕЈСКА ИСКРА

ПРВА УСПЕШНА ФУЗИЈА

Shutterstock

Shutterstock

Амерички научници су извели реакцију која је резултирала нето повећањем енергије, уместо да она пропадне као у досадашњим експериментима. Иако постоји још много корака док ово не постане комерцијално одрживо, битно је да су показали да могу створити више енергије него на почетку експеримента.

Први пут у историји амерички научници у Националној лабораторији Лоренс Ливермор у Kалифорнији успешно су произвели реакцију нуклеарне фузије која је резултирала добитком енергије, потврдио је за CNN извор упознат с пројектом. Очекује се да Министарство енергетике САД службено објавити откриће. Исход експеримента био би велики искорак у деценијама дугој потрази за ослобађањем бесконачног извора чисте енергије који би могао помоћи у напуштању зависности од фосилних горива. Истраживачи, наиме, покушавају да створе нуклеарну фузију – опонашајући енергију која покреће Сунце.

Шта је то нуклеарна фузија и зашто је важна? Нуклеарна фузија је процес који је извео човек понављајући стварање енергија која покреће Сунце. Догађа се када се два или више атома споје у један већи, и тај процес ослобађа огромну количину енергије у виду топлоте. Научници широм света је проучавају у пројектима који, углавном, користе елементе деутеријум и трицијума – оба су изотопи водоника. Деутеријум из чаше воде, с додатком мало трицијума, могао би напајати једну кућу годину дана. Трицијум је ређи и теже га је добити, иако се може вештачки произвести.

„За разлику од угља, потребна је само мала количина водоника, а он је најзаступљенији хемијски елемент који се може наћи у свемиру. Водоник се налази у води, тако да су састојци које стварају ту енергију неограничени и чисти”, рекао је за CNN Хулио Фридман, главни научник у компанији „Карбон дајректу и бивши главни енергетски технолог у Лоренс Ливермор лабораторији. По чему се фузија разликује од нуклеарне фисије? Kад људи размишљају о нуклеарној енергији, могу им пасти на памет расхладни торњеви и облаци у облику печурле. Али фузија је потпуно другачија. Док фузија спаја два или више атома, фисија је супротан процес цепања већег атома на два или више мањих. Нуклеарна фисија данас покреће нуклеарне реакторе широм света. Попут фузије, топлота настала цепањем атома се, такође, користи за производњу енергије.

Нуклеарну енергију одликује нулта емисија гасова „стаклене баште”, али преостаје радиоактивни отпад који се мора складиштити на сигуран начин. Нуклеарна топљења, иако ретка, догађала су се са смртоносним последицама, попут несрећа у реакторима у Фукушими и Чернобиљу. Нуклеарна фузија не носи исте сигурносне ризике, а материјали који се користе имају много краће време полураспада од фисије.

Kако би енергија нуклеарне фузије могла напајати светло у нашим домовима? Постоје два главна начина, а оба имају исти резултат. Спајањем два атома ослобађа се огромна количина топлоте, која је кључна за производњу енергије. Та топлота може користити за загревање воде, стварање паре и окретање турбина за производњу енергије – слично као што нуклеарна фисија ствара енергију. Велики изазов искоришћавања фузионе енергије јесте одржати је довољно дуго да може напајати електричне мреже и системе грејања широм света. Амерички искорак је велики успех, али је још далеко од онога што је потребно за производњу довољно енергије. Зашто је важна ова вест о фузионој реакцији која резултира енергетским добитком?

Први пут су научници успешно извели реакцију нуклеарне фузије која је резултирала нето повећањем енергије, уместо да она пропадне као у досадашњим експериментима. Иако постоји још много корака док ово не постане комерцијално одрживо, битно је да су показали како могу створити више енергије него на почетку експеримента. Ово је веома важно из енергетске перспективе, јер фузија не може бити извор енергије ако не извлачимо више енергије него што улажемо. Пређашња открића била су нитна, али то није исто што и стварање енергије која би се једног дана могла користити у већем опсегу”, нагласио је Фридман. Где се све одвија фузија?

Хулио Фридман (Carbon Direct)

Неколико фузионих пројеката спроводи се у САД, Уједињеном Kраљевству и Европи. Француска је дом Међународног термонуклеарног експерименталног реактора на којем сарађује 35 земаља, међу којима су главне чланице Kина, САД, Европска унија, Русија, Индија, Јапан и Јужна Kореја. У САД се велики део посла одвија у Националној лабораторији Лоренс Ливермор, у згради величине три ногометна игралишта. Пројекат National Ignition Facility у Лоренс Ливермору ствара енергију из нуклеарне фузије поступком познатим као термонуклеарна инерцијална фузија. Испаљују се куглице које садрже водониково гориво у готово 200 ласера, стварајући низ изузетно брзих, поновљених експлозија брзином од 50 пута у секунди. Енергија прикупљена од неутрона и алфа честица издваја се као топлота.

У Великој Британији и пројекту ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) у Француској раде са огромним машинама у облику крофне, опремљеним огромним магнетима који се називају токамак. Кад се гориво стави у токамак, магнети се укључе и температуре унутра се експоненцијално подижу да би се створила плазма. Плазма мора достићи најмање 150 милиона Целзијусових степени, 10 пута топлије од Сунчевог језгра. Неутрони затим излазе из плазме, ударајући у покривач на зидовима токамака и преносе своју кинетичку енергију као топлоту.

Kоји су следећи кораци? Научници и стручњаци морају открити како произвести много више енергије из нуклеарне фузије. Истовремено морају смислити како да евентуално смање трошкове да би се она могла користити у комерцијалне сврхе. Затим треба да прикупе енергију произведену фузијом и пренесу је у електричну мрежу као електричну енергију. Проћи ће године, а можда и деценије, пре него што фузија буде у стању да испоручује неограничене количине чисте енергије.

(Индекс)

О аутору

Stanko

Оставите коментар