Fúze je svatý grál čisté energie a právě udělala zásadní průlom

Vědci z Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii učinili důležitou věc průlom v technologii jaderné fúze, která využívá energii, která se uvolňuje, když se dva atomy vodíku spojí dohromady a vytvoří helium. 5. prosince dosáhli toho, co je známé jako „zapálení“, což znamená, že z fúzní reakce bylo vyrobeno více energie, než bylo potřeba k uskutečnění reakce. Jde o významný krok vpřed pro to, co by mohlo být v budoucnu jedním z nejdůležitějších zdrojů čisté energie.

K úspěšnému experimentu došlo v National Ignition Facility v Livermore v Kalifornii, kde se nachází největší laserové fúzní zařízení na světě. Začátkem tohoto měsíce byly lasery namířeny na malý zlatý váleček obsahující sférický diamant, uvnitř kterého byly izotopy vodíku deuterium a tritium. Ty byly zahřívány při extrémních teplotách, dokud se nespojily a vytvořily helium.

Tento proces dvou nebo více atomových jader, které se spojí dohromady, aby vytvořily jediné těžší jádro, uvolňuje energii, kterou lze poté použít k výrobě elektřiny. Fúze je nejlépe známá tím, že pohání Slunce a další hvězdy, ale v budoucnu by mohla být také použita k napájení většiny našich energetických potřeb přímo zde na Zemi. Je to pravděpodobně jediná forma čisté energie na obzoru právě teď, která má potenciál skutečně revolucionizovat naše využívání energie a poskytuje téměř neomezené energetická hojnost.

Toto je první známý případ vznícení – získání více energie, než kolik šlo do reakce. Navzdory tomuto průlomu existuje řada výzev, které bude třeba překonat, než bude elektřina ve vašem domě pocházet z jaderné elektrárny.

První jsou technologické výzvy. Zařízení NIF stále spotřebovává více energie ze sítě, než získá zpět ve smyslu energie z reakce. To se bude muset změnit, to znamená, že efektivita celé operace se bude muset zvýšit o řády. Zapalování je pouze prvním krokem ke komerční životaschopnosti. Aby se fúze stala praktickou realitou, reakce se bude muset stát skutečně soběstačná, protože jedna fúzní reakce pohání další a další.

Pak jsou tu náklady. tritium zejména je drahý a vzácný a tyto vstupy ani nezahrnují náklady na výstavbu fúzního zařízení. Navíc není jasné, jaký přístup je nejlepší způsob, jak vytvořit fúzní řetězovou reakci. Lasery jsou jen jedním ze způsobů, jak zvládnout reakci, která může dosáhnout teplot v milionech stupňů Celsia. Magnety jsou další běžnou metodou, která se používá k vytvoření silného magnetického pole, které omezuje horké plazma, když krouží kolem vakuové komory zvané tokamak. Naprostá rozmanitost různých metod fúze naznačuje, že je zapotřebí mnohem více experimentů.

Dokonce i ty nejoptimističtější projekce říkají, že fúzní závod nebude spuštěn dříve než ve 2030. letech XNUMX. století. Lidé z ministerstva energetiky říkají, že to bude „dekádynež se komerční fúze stane realitou. To znamená, že DOE doufá, že pilotní závod bude spuštěn a spuštěn na začátku 2030. let XNUMX. století a to pravé by mohlo přijít krátce poté.

Změna klimatu je však již nyní velkým problémem, stejně jako její dopady být cítit okolo světa. Řešením by mohl být velký průlom v oblasti fúze, ale skeptici mají pravdu, když poukazují na to, že MIT a Cal-Tech se prostě nepohybují dostatečně rychle. Svět na ně čeká se zatajeným dechem. Dokážou proměnit figurativní slámu ve zlato? Jen čas ukáže, ale já osobně věřím, že na to mají.