Oamenii de știință americani au anunțat o descoperire majoră în cursa pentru recrearea fuziunii nucleare, precizează BBC.
Fizicienii urmăresc această tehnologie de zeci de ani, deoarece promite o sursă potențială de energie curată aproape nelimitată.
Marți, cercetătorii au confirmat că au depășit o barieră majoră – producerea unui experiment de fuziune a unei cantități de energie mai mari decât cea care a fost introdusă.
Experții spun însă că mai este încă mult până când fuziunea va alimenta casele cu energie electrică.
Experimentul a avut loc la National Ignition Facility din cadrul Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) din California.
Breakthrough in nuclear fusion announced by scientists, bringing us a step closer to a potential source of near-limitless clean energy https://t.co/vVFsAxqUTD
— BBC Breaking News (@BBCBreaking) December 13, 2022
Directorul LLNL, Dr. Kim Budil, a declarat: ,,Aceasta este o realizare istorică… în ultimii 60 de ani, mii de oameni au contribuit la acest efort și a fost nevoie de o viziune reală pentru a ajunge aici”.
Fuziunea nucleară este descrisă ca fiind ,,Sfântul Graal” al producției de energie. Este procesul care alimentează Soarele și alte stele.
Funcționează prin luarea unor perechi de atomi de lumină și forțarea lor împreună – această ,,fuziune” eliberează o cantitate mare de energie.
Este opusul fisiunii nucleare, prin care atomii grei sunt despărțiți. În prezent, fisiunea este tehnologia utilizată în centralele nucleare, dar acest proces produce, de asemenea, o mulțime de deșeuri care continuă să emită radiații pentru o perioadă lungă de timp. Acestea pot fi periculoase și trebuie depozitate în condiții de siguranță.
Fuziunea nucleară produce mult mai multă energie și doar cantități mici de deșeuri radioactive de scurtă durată. Și, ceea ce este important, procesul nu produce emisii de gaze cu efect de seră și, prin urmare, nu contribuie la schimbările climatice.
Dar una dintre provocări este că forțarea și menținerea elementelor împreună în fuziune necesită temperaturi și presiuni foarte ridicate. Până în prezent, niciun experiment nu a reușit să producă mai multă energie decât cea necesară pentru a o face să funcționeze.
Federal scientists announced that they created the first-ever nuclear fusion reaction that generated more energy than it took to produce.
Energy Secretary Jennifer Granholm called the breakthrough “one of the most impressive scientific feats.” https://t.co/jSICEunNI7 pic.twitter.com/1S7asYAsDS
— The Washington Post (@washingtonpost) December 13, 2022
Cât de aproape este un viitor alimentat de fuziune?
Cantitatea de energie generată în cadrul acestui experiment este foarte mică – suficientă pentru a fierbe câteva ceainice. Dar ceea ce reprezintă este imens.
Promisiunea unui viitor alimentat de fuziune este cu un pas mai aproape. Dar mai este încă un drum lung de parcurs până când acest lucru va deveni realitate.
Acest experiment arată că știința funcționează. Înainte ca oamenii de știință să se gândească măcar la extinderea lui, acesta trebuie repetat, perfecționat, iar cantitatea de energie pe care o generează va trebui să fie semnificativ crescută.
Acest experiment a costat miliarde de dolari – fuziunea nu este ieftină. Dar promisiunea unei surse de energie curată va fi cu siguranță un mare stimulent pentru a depăși aceste provocări.
⚡️”Breakthrough in nuclear fusion announced by scientists, bringing us a step closer to a potential source of near-limitless clean energy” – BBC🌱 En föraning om vilka teknologiska genombrott vi kommer få vara med om under vår livstid? #PrataPengar pic.twitter.com/kVihtHuUQn
— Nicklas Andersson (@Investeraren) December 13, 2022
Linie gri de prezentare
National Ignition Facility din California este un experiment în valoare de 3,5 miliarde de dolari (2,85 miliarde de lire sterline).
Acesta pune o cantitate infimă de hidrogen într-o capsulă de mărimea unui bob de piper.
Apoi, un laser puternic cu 192 de raze este utilizat pentru a încălzi și comprima hidrogenul combustibil.
Laserul este atât de puternic încât poate încălzi capsula până la 100 de milioane de grade Celsius – mai fierbinte decât centrul Soarelui, și o poate comprima de peste 100 de miliarde de ori mai mult decât atmosfera Pământului.
Sub aceste forțe, capsula începe să implodeze pe ea însăși, forțând atomii de hidrogen să fuzioneze și să elibereze energie.
La anunțarea acestei descoperiri, Dr. Marvin Adams, administrator adjunct pentru programe de apărare la Administrația Națională de Securitate Nucleară a SUA, a declarat că laserele laboratorului au introdus 2,05 megajouli (MJ) de energie în țintă, care a produs apoi 3,15 MJ de energie de fuziune.
Dr. Melanie Windridge, CEO al Fusion Energy Insights, a declarat pentru BBC: „Fuziunea i-a captivat pe oamenii de știință încă de când și-au dat seama ce anume determina Soarele să strălucească. Aceste rezultate de astăzi ne pun cu adevărat pe drumul spre comercializarea tehnologiei”.
Jeremy Chittenden, profesor de fizică a plasmei și co-director al Centrului pentru Studii de Fuziune Inerțială de la Imperial College din Londra, a spus că este ,,un adevărat moment de descoperire”.
,,Aceasta dovedește că obiectivul mult dorit, ,,Sfântul Graal” al fuziunii, poate fi într-adevăr atins”, a spus el.
Acesta a fost sentimentul împărtășit de fizicienii din întreaga lume, care au lăudat activitatea comunității științifice internaționale.
Profesorul Gianluca Gregori, profesor de fizică la Universitatea din Oxford, a declarat:
,,Succesul de astăzi se bazează pe munca depusă de mulți oameni de știință din SUA, Marea Britanie și din întreaga lume. Odată cu aprinderea obținută acum, nu numai că energia de fuziune este deblocată, dar se deschide și o ușă către o nouă știință.”
În ceea ce privește întrebarea cât timp va dura până când fuziunea va putea fi folosită în centralele electrice, Dr. Budil, directorul LLNL, a declarat că există încă obstacole semnificative, dar că: ,,cu eforturi și investiții concertate, câteva decenii de cercetare a tehnologiilor de bază ne-ar putea pune în situația de a construi o centrală electrică”.
Acesta este un progres față de perioada în care oamenii de știință obișnuiau să spună 50-60 de ani ca răspuns la această întrebare.
Unul dintre principalele obstacole este reducerea costurilor și creșterea producției de energie.
Experimentul a reușit să producă suficientă energie doar pentru a fierbe aproximativ 15-20 de cazane și a necesitat investiții de miliarde de dolari.
Și, deși experimentul a obținut mai multă energie decât a introdus laserul, aceasta nu includea energia necesară pentru a face să funcționeze laserele – care era mult mai mare decât cantitatea de energie produsă de hidrogen.
