De ce este epocală descoperirea americanilor în fuziunea nucleară. Când ne vom încălzi casele cu așa ceva

Pentru prima dată, oamenii de știință americani au produs mai multă energie din fuziune decât energia laser folosită pentru a alimenta experimentul.

Un așa-numit „câștig net de energie” reprezintă o etapă importantă în încercările de zeci de ani de a obține energie curată și nelimitată din fuziunea nucleară. Experimentul a introdus 2,05 megajouli de energie în țintă și a produs 3,15 MJ de energie de fuziune – generând cu peste 50% mai multă energie decât a fost introdusă. Este pentru prima dată când un experiment a dus la un câștig semnificativ de energie.

„Această descoperire științifică monumentală este o piatră de hotar pentru viitorul energiei curate”, a declarat senatorul democrat Alex Padilla din California.

06:38, 03.09.2024 • Internațional

Burevestnik: Cercetătorii americani susțin că au găsit situl secret al rachetelor nucleare rusești

Descoperirea a fost realizată de o echipă de oameni de știință de la Lawrence Livermore National Laboratory’s National Ignition Facility din California pe 5 decembrie – o instalație de mărimea unui stadion sportiv și echipată cu 192 de lasere.

Secretarul american al Energiei, Jennifer Granholm, a numit descoperirea o „realizare de referință”.

În declarație, Granholm a afirmat că oamenii de știință de la Livermore și de la alte laboratoare naționale fac o muncă care va ajuta SUA „să rezolve cele mai complexe și mai presante probleme ale umanității, cum ar fi furnizarea de energie curată pentru a combate schimbările climatice și menținerea unui sistem de descurajare nucleară fără teste nucleare”.

Jennifer Granholm a declarat marți dimineață că experimentul de fuziune nucleară realizat de oamenii de știință americani a replicat „anumite condiții care se găsesc doar în stele și în Soare”.

„Aprinderea ne permite să replicăm pentru prima dată anumite condiții care se găsesc doar în stele și în soare. Această piatră de hotar ne aduce cu un pas semnificativ mai aproape de posibilitatea ca energia de fuziune abundentă cu zero emisii de carbon să alimenteze societatea noastră”, a declarat ea.

Granholm a continuat: „Așa arată America ca lider, iar noi abia am început.”

„Dacă putem avansa energia de fuziune, am putea să o folosim pentru a produce electricitate curată, combustibili pentru transport, energie, industrie grea și multe altele.”

„Realizarea acesteia este un triumf al științei, al ingineriei și, mai presus de toate, al oamenilor”, a declarat directorul de la Livermore, Dr. Kim Budil, într-un comunicat.

De ce e important

Omenirea este încă foarte departe de a avea un proces de fuziune care să alimenteze rețeaua electrică, ca să nu mai vorbim de o centrală electrică în sine. Proiectul american, deși revoluționar, a produs suficientă energie doar pentru a fierbe aproximativ 2,5 galoane de apă, a declarat pentru CNN Tony Roulstone, un expert în fuziune de la Departamentul de Inginerie al Universității Cambridge.

Poate că nu pare mult, dar experimentul este totuși extrem de important, deoarece oamenii de știință au demonstrat că pot crea de fapt mai multă energie decât cea folosită. Deși mai sunt încă mulți pași până când acest lucru va putea fi viabil din punct de vedere comercial, era vorba de un obstacol major în ceea ce privește fuziunea nucleară, spun experții.

„Acest lucru este foarte important, deoarece, din punct de vedere energetic, nu poate fi o sursă de energie dacă nu se obține mai multă energie decât se introduce”, a declarat luni pentru CNN Julio Friedmann, cercetător șef la Carbon Direct și fost tehnolog șef în domeniul energiei la Lawrence Livermore. „Progresele anterioare au fost importante, dar nu este același lucru cu generarea de energie care ar putea fi folosită într-o zi la scară mai mare.”

Experimentele anterioare de fuziune, inclusiv unul din Marea Britanie, au generat mai multă energie, dar nu au avut un câștig energetic la fel de mare. De exemplu, la începutul acestui an, oamenii de știință britanici au generat un record de 59 megajouli de energie – de aproximativ 20 de ori mai mult decât proiectul din SUA. Chiar și așa, proiectul britanic a înregistrat un câștig de energie de doar mai puțin de un megajoule.

Mai sunt încă mulți ani și un drum lung de parcurs pentru ca proiectul să devină viabil din punct de vedere comercial. Nici proiectul din SUA, nici cel din Marea Britanie „nu dispun de hardware și de etapele necesare pentru a converti neutronii de fuziune în energie electrică”, a declarat Anne White, șefa Departamentului de Știință și Inginerie Nucleară de la MIT.

Dar Roulstone a subliniat că marile proiecte ambițioase de energie nucleară trebuie să înceapă de undeva: În 1942, oamenii de știință din Chicago au pus în funcțiune primul reactor nuclear de fisiune timp de doar 5 minute la prima sa funcționare; 15 ani mai târziu, prima centrală nucleară din SUA a fost pusă în funcțiune în Pennsylvania.

Ce este fuziunea nucleară și de ce este importantă?

Fuziunea nucleară este un proces creat de om care reproduce aceeași energie care alimentează soarele. Fuziunea nucleară are loc atunci când doi sau mai mulți atomi se contopesc într-unul mai mare, un proces care generează o cantitate masivă de energie sub formă de căldură.

Oamenii de știință din întreaga lume studiază fuziunea nucleară de zeci de ani, în speranța de a o recrea cu o nouă sursă care să furnizeze energie nelimitată, fără emisii de carbon – fără deșeurile nucleare create de reactoarele nucleare actuale. Proiectele de fuziune utilizează în principal elementele deuteriu și tritiu – ambii fiind izotopi ai hidrogenului.

Deuteriul dintr-un pahar de apă, la care se adaugă puțin tritiu, ar putea alimenta o casă timp de un an. Tritiul este mai rar și mai dificil de obținut, deși poate fi obținut pe cale sintetică.

„Spre deosebire de cărbune, aveți nevoie doar de o cantitate mică de hidrogen, iar acesta este cel mai abundent lucru care se găsește în univers”, a declarat Julio Friedmann, cercetător șef la Carbon Direct și fost tehnolog șef în domeniul energiei la Lawrence Livermore. „Hidrogenul se găsește în apă, așa că materialul care generează această energie este extrem de nelimitat și este curat.”

Care sunt următorii pași?

Oamenii de știință și experții trebuie acum să descopere cum să producă mult mai multă energie din fuziunea nucleară la o scară mult mai mare.

În același timp, ei trebuie să afle cum să reducă în cele din urmă costul fuziunii nucleare, astfel încât să poată fi utilizată în scopuri comerciale.

Oamenii de știință vor trebui, de asemenea, să recolteze energia produsă prin fuziune și să o transfere în rețeaua electrică sub formă de electricitate. Va dura ani – și poate chiar decenii – până când fuziunea va fi capabilă să producă cantități nelimitate de energie curată.