Budoucnost čisté, neomezené energie

Klíčové jídlo s sebou

• Američtí vědci z National Ignition Facility v Kalifornii vyrobili 5. prosince více energie z reakce jaderné fúze, než do
• Výsledkem experimentu je masivní průlom v jaderné energii ve stoletém pátrání po odemknutí síly slunce na Zemi
• Díky většímu výzkumu a finančním investicím se výzkumníci domnívají, že jsme do čtyř desetiletí výroby 100% čisté a neomezené energie

"Pondělí 5. prosince 2022 bylo důležitým dnem ve vědě."

Toto podcenění přednesla Jill Hrubý, náměstek ministra pro Národní správu jaderného zabezpečení (NNSA), na tiskové konferenci 13. prosince.

Předmět: Průlom v jaderné energii v Národním zapalovacím zařízení (NIF) Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) v Kalifornii.

Ředitel Office of Science and Technology Policy v Bílém domě Dr. Arata Prabhakar označil úspěch za „vědecký milník“ a „inženýrský zázrak k neuvěření“.

„Tato dualita pokroku ve výzkumu, budování složitých inženýrských systémů, obě strany se od sebe učí, takto děláme opravdu velké a těžké věci a toto je jen krásný příklad,“ dodala.

Čistý energetický zisk z fúzní reakce je první v historii lidstva. Zatímco další výzkum (a množství další výzkum), aby byla technologie replikovatelná, škálovatelná a efektivnější, je to zásadní krok na cestě k čisté energii.

A pro investory to představuje desetiletí příležitostí zralých pro škubání.

Co je jaderná fúze?

Jaderná fúze zahrnuje spojení atomů do jediného většího atomu. Tento proces generuje obrovské množství energie a je hlavní reakcí, která pohání naše slunce.

Jaderná fúze se liší od jaderného štěpení, procesu používaného v jaderných elektrárnách. Štěpení atomy štěpí, spíše než je spojuje, čímž vzniká nebezpečný radioaktivní odpad.

Naproti tomu jaderná fúze je mnohem účinnější, nevytváří téměř žádný odpad a uniká z ní atomy vodíku snadno dostupné v mořské vodě, spíše než radioaktivní materiály uložené v zemi. To z něj dělá ideálního kandidáta pro napájení všeho od domů až po výrobní závody...pokud by to šlo škálovat.

Od objevení fúze před sto lety se vědci předháněli v odemknutí a replikaci mechaniky v laboratoři. Ale spuštění fúzní reakce, která vyžaduje méně energie, než vydá, proces zvaný zapálení, vědcům unikal…

Do teď.

Přelom v jaderné energii v kostce

Prosincový průlom v jaderné energii nastal v National Ignition Facility, který využívá proces zvaný „termonukleární inerciální fúze“.

Laserový komplex za 3.5 miliardy dolarů v podstatě vystřelí 192 laserů na malou kapsli. Kapsle obsahuje dva izotopy vodíku, které se po bombardování energií téměř okamžitě vypařují. Proces fúze uvolňuje obrovské množství energie.

V minulosti přísun energie z laserů daleko převyšoval výdej energie z fúzní reakce. 5. prosince ale výzkumníci zkusili něco nového.

Skořápka kolem kapsle, kterou použili, byla silnější než v minulých experimentech, což znamená, že malé chyby ovlivňují experiment méně. Tato jednoduchá – a neuvěřitelně replikovatelná – změna umožnila, aby se stalo něco neuvěřitelného.

Dr. Marvin Adams, zástupce administrátora NNSA pro obranné programy, popsal proces na úterní tiskové konferenci. Poznamenal, že proces začal sférickým válcem obsahujícím malou kapsli, „o polovině průměru BB“.

"192 laserových paprsků vstoupilo ze dvou konců válce," řekl, "a zasáhly vnitřní stěnu... Rentgenové paprsky ze stěny dopadaly na kulovou kapsli. Fúzní palivo v kapsli se zmáčklo, začaly fúzní reakce. To vše se stalo předtím, 100krát předtím. Ale minulý týden poprvé navrhli tento experiment tak, aby fúzní palivo zůstalo dostatečně horké, dostatečně husté a kulaté po dostatečně dlouhou dobu, aby se vznítilo. A produkoval více energie, než lasery uložily. Asi 2 megajouly dovnitř, asi 3 megajoule ven. Zisk 1.5."

Důležitost tohoto průlomu

Zisk 1.5 zní málo a z energetického hlediska to tak je. Ale nezáleží na velikosti reakce, ale na tom, že k ní došlo vůbec.

Průlom v jaderné fúzi 5. prosince byl vyvrcholením století výzkumu, financování dolarů a selhání. Ačkoli existuje mnoho kroků mezi dneškem a komerční životaschopností, bez tohoto kroku byla fúze jako zdroj energie o něco více než trik sci-fi. Dnes je to realita.

A dlouhodobý potenciál budoucnosti náročné na fúzi je prostě ohromující. Na rozdíl od uhlí a fosilních paliv nevytvářejí fúzní reakce žádné emise CO2 ani jiné vedlejší produkty. A protože běží na vodík, nejrozšířenější prvek ve vesmíru, jeho výrobní potenciál je prakticky neomezený.

S takovým množstvím energie jen nesnížíme naši emisní stopu – mohli bychom to zvrátit.

Neomezený výkon by umožnil rychlejší, levnější a čistší pokrok v nejrůznějších technologiích, od řešení pro změnu klimatu po lepší notebooky.

Energie z jaderné syntézy by mohla zmírnit energetické výpadky, pohánět čističky vody a pomoci nám objevit lepší způsoby recyklace a likvidace odpadu.

Nové technologie by mohly ve velkém vytáhnout CO2 z atmosféry, zmírnit změnu klimatu a snížit lidské oběti způsobené znečištěním.

Technologie baterií by mohla pokročit a umožnit masové přijetí výroby a skladování čisté energie pro domácnosti, vozidla a další.

Ve velkém a dlouhodobém měřítku by energie z jaderné syntézy mohla eliminovat emise lidstva, což by umožnilo čistší, zelenější a zdravější planetu – nemluvě o zvýšeném životě pro celé lidstvo.

Pokud to zní trochu idealisticky, nemýlíte se. Ale na druhou stranu, vyhlídky na energii z jaderné syntézy byly před 50 lety idealistické. Tento měsíc vědci dokázali, že fúze je možná. Proč se nemohou naplnit i ostatní dlouhodobé výhody?

Co to znamená pro investory?

Než se však budoucnost fúze stane realitou, energetický prostor vyžaduje další výzkum a inovace – hodně.

Čas a technologie jsou klíčové

Tisková konference odhalila, že laserové pole, které pohánělo průlom v jaderné energii, je založeno na 40 let staré technologii. Moderní lasery jsou nejen výkonnější, ale také účinnější – což znamená, že větší zisky energie z fúze leží hned za rohem.

Ředitel LLNL Dr. Kim Budil pečlivě připomněl novinářům a investorům, že fúze není za čtyři týdny nebo dokonce čtyři roky. Proces bude nějakou dobu trvat.

"Existují velmi významné překážky, nejen ve vědě, ale i v technologii," řekla. „Jedná se o jednu zapálenou kapsli a pro realizaci komerční fúzní energie musíte udělat mnoho věcí. Musíte být schopni produkovat mnoho, mnoho událostí zapálení fúze za minutu a musíte mít robustní systém ovladačů, který to umožní.“

Je však také optimistická, protože budoucnost poháněná fúzí je na dosah.

„[Pravděpodobně to není pět desetiletí [od nás], což jsme říkali,“ dodala. "Myslím, že se to dostává do popředí." S několika desítkami let výzkumu a investic... by nás mohlo postavit do pozice elektráren.“

Finanční investice mohou urychlit komercializaci

LLNL se z velké části spoléhal na veřejné granty a financování, aby se průlom v jaderné energii stal realitou. Ale americká ministryně energetiky Jennifer Granholm věří, že k uskutečnění fúze je nutný soukromý i veřejný výzkum.

„Víme, že mezi soukromou financující komunitou byl obrovský zájem… a my to podporujeme,“ řekla na úterní tiskové konferenci. "To ukazuje, že to lze udělat, což byla vždy otázka: můžete se tam dostat?"

"Překročení tohoto prahu umožňuje [vědcům] začít pracovat na lepších laserech, účinnějších laserech, na lepších zadržovacích kapslích atd., [To jsou] věci, které jsou nezbytné k tomu, aby bylo možné modularizovat a převést do komerčního měřítka."

Naštěstí na palubu naskočil soukromý sektor. Kim Budil poznamenal, že mnoho soukromých společností zkoumá produkci inerciální fúze spolu s její sestřenicí, magnetickou fúzí. (Magnetická fúze využívá tokamak, zařízení ve tvaru koblihy, které využívá silné magnety k omezení plazmy do určitého tvaru.)

Budil věří, že mezi tím, že je magnetická fúze „trochu v popředí“ a průlomem v zapalování tento měsíc, je mít naše současné technologické „portfolio přístupů opravdu skvělé místo“.

Dodala: "Tyto komunity se budou navzájem živit, budeme se učit, budeme pokračovat v pokroku v oboru a mnoho technologií vyroste z obou polí kromě cesty k fúzní elektrárně."

Využití průlomu v jaderné fúzi

Během tiskové konference se Arata Prabhakar podělil s publikem o myšlenku.

"Také jsem přemýšlela o tom, jak dlouhá může být cesta od poznání k konání," řekla. „Protože je to již století, co jsme přišli na to, že jde o fúzi [pohánějící hvězdy]. A v tom století to vyžadovalo tolik různých pokroků, které se nakonec spojily do bodu, že jsme mohli tuto fúzní aktivitu replikovat tímto ovladatelným způsobem v laboratoři."

Čas – a to i v měřítku desetiletí – je pojem, který investoři znají. Čas je potřeba k vydělávání peněz, investování peněz a vidět výsledky z těchto investic.

Pokud se podaří jadernou fúzi komerčně rozšířit, představuje pro lidstvo neomezenou energii – a obrovský potenciál výdělků pro investory, kteří tu zůstali.

Q.ai je zde, aby vám pomohla investovat do této budoucnosti a potenciálu výdělků.

S naší Clean Tech Kit, naše umělá inteligence shrnuje nejlepší inovace v oblasti zelené energie. Investice do této sady je rychlý a snadný způsob, jak dát své peníze do práce na budování lepší budoucnosti – a doufejme, že v tomto procesu vytvoříte nějaké výnosy.

Investování je jednoduché, chytré a zelené.

A jak v úterý řekl ředitel LLNL Kim Budil: „Výzvy vědy a techniky na cestě k energii z jaderné syntézy jsou skličující, ale dělat zdánlivě nemožné, možné, je, když jsme v našich silách.“

Stáhněte si Q.ai ještě dnes pro přístup k investičním strategiím založeným na umělé inteligenci.