Topline
Naukowcom z Lawrence Livermore National Laboratory w Kalifornii udało się uzyskać więcej energii z reakcji syntezy jądrowej, niż włożyli, aby ją wywołać, Departament Energii USA ogłosił Wtorek, główny przełom eksperci powiedzieli Forbes jest ogromnym krokiem w kierunku opracowania niemal nieograniczonego źródła czystej energii, które prawdopodobnie jest oddalone o dziesięciolecia i nadejdzie za późno, aby rozwiązać najpilniejsze problemy w walce ze zmianami klimatycznymi.
Technik przegląda optykę wewnątrz konstrukcji wsporczej przedwzmacniacza w Lawrence Livermore … [+]
Associated Press
Kluczowe fakty
Naukowcy obserwowali syntezę jądrową — proces napędzania gwiazd, który łączy lżejsze pierwiastki, takie jak wodór i hel, w cięższe i uwalniają energię — od dziesięcioleci, ale walczyli o osiągnięcie zysku energii netto ze względu na energochłonne warunki potrzebne do wywołania reakcji syntezy jądrowej.
Osiągnięcie przyrostu energii netto jest „ogromnym kamieniem milowym” w badaniach nad syntezą jądrową i „toruje drogę dla praktycznej energii termojądrowej”, powiedział Troy Carter, fizyk plazmy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Forbes.
Opracowanie maszyny, która może wykorzystać syntezę jądrową, dałoby nam „główne nowe źródło czystej energii”, wyjaśnił Todd Allen, profesor inżynierii jądrowej na Uniwersytecie Michigan, choć zauważył, że zajmie to lata, ponieważ istnieją „pewne poważne wyzwania” należy rozwiązać, jak utrzymywanie reakcji przez długi czas i przystępne cenowo przechwytywanie energii.
Aneeqa Khan, pracownik naukowy zajmujący się syntezą jądrową na Uniwersytecie w Manchesterze, pochwaliła „obiecujący i ekscytujący wynik”, ale powiedziała Forbes nie uwzględnia energii potrzebnej do uruchomienia laserów zawierających reakcję syntezy jądrowej ani innych nieefektywności lub strat w procesie, z których wszystkie należy uwzględnić przy projektowaniu rentownej instalacji komercyjnej.
„Nadal jesteśmy daleko od komercyjnej fuzji”, powiedział Khan, co oznacza, że fuzja „nie może nam teraz pomóc w kryzysie klimatycznym”.
Ajay Gambhir, starszy pracownik naukowy w Imperial College London Grantham Institute for Climate Change and the Environment, zgodził się, mówiąc Forbes historycznie technologie wytwarzania energii elektrycznej potrzebowały „kilku dekad, aby przejść od przełomu na skalę laboratoryjną do komercjalizacji”, a komercyjny próg rentowności dla syntezy jądrowej „może być oddalony o kilka lat”, poza punkt, w którym analizy sugerują, że wytwarzanie energii elektrycznej powinno zostać zdekarbonizowane.
Aktualności
Naukowcy z National Ignition Facility w Lawrence Livermore National Laboratory osiągnęli zapłon syntezy jądrowej 5 grudnia, Departament Energii USA ogłosił We wtorek po raz pierwszy w historii kontrolowany eksperyment z syntezą jądrową wytworzył więcej energii niż zużyto do jej wywołania. „Mówiąc najprościej, jest to jedno z najbardziej imponujących osiągnięć naukowych XXI wieku” — powiedziała we wtorek sekretarz ds. do możliwości bezemisyjnej energii termojądrowej zasilającej nasze społeczeństwo”.
Contra
Ramy czasowe związane z rozwojem syntezy jądrowej jako źródła energii są zbyt duże, aby pomóc w rozwiązaniu najpilniejszych problemów klimatycznych, które obejmują natychmiastową redukcję emisji dwutlenku węgla. „Fuzja jest już za późno, aby poradzić sobie z kryzysem klimatycznym” – powiedział Khan Forbes. „Już teraz stoimy w obliczu zniszczeń spowodowanych zmianami klimatycznymi w skali globalnej, patrząc na powodzie w Pakistanie, susze w Chinach i Europie tylko tego lata”. Eksperci ostrzegają, że rozwiązanie tych problemów nie może czekać latami lub dziesięcioleciami, a Gambhir powiedział, że liczne analizy dotyczące osiągnięcia zera netto do 2050 r. pokazują, że globalna energia elektryczna zostanie całkowicie zdekarbonizowana do około 2040 r. Khan podkreślił, że ważne jest, aby mieć zarówno długo-, jak i krótkoterminowe strategie długoterminowe, dodając, że powinniśmy wykorzystywać istniejące technologie niskoemisyjne, takie jak rozszczepienie jądrowe i odnawialne źródła energii, jednocześnie „długoterminowo inwestując w syntezę jądrową”.
Czego nie wiemy
Jak długo potrwa fuzja. Od dawna żartowano w tej dziedzinie, że fuzja była od dziesięcioleci odległa zaledwie o kilka lat. Wszyscy eksperci Forbes z którym rozmawiałem, podkreślił znaczenie odkrycia, ale zwrócił uwagę na główne wyzwania techniczne i naukowe stojące przed syntezą jądrową. Allena, który powiedział Forbes nie jest dobrym predyktorem przy ocenie, kiedy fuzja może być gotowa, powiedział, że domyśla się, że jest to „jeszcze za kilka dekad”. Dodał, że znaczne kwoty funduszy prywatnych i publicznych mogłyby przyspieszyć ten proces. Carter powiedział Forbes ważniejsze było mówienie o „chęci do inwestowania i innowacji” niż o czasie, wskazując na niedawne inicjatywy Białego Domu promujące syntezę jądrową i znaczne inwestycje prywatne w sektorze. Dodał, że niektóre inicjatywy mają na celu rozwój instalacji pilotażowych w skali dekady lub mniej.
Kluczowe tło
Naukowcy od dziesięcioleci zajmują się fuzją jądrową, postrzegając ją jako potencjalnie obfite źródło zielonej energii. Jest uważany za ekologiczny, ponieważ nie emituje dwutlenku węgla i chociaż nadal wytwarza odpady – niektóre produkty uboczne są radioaktywne – jest to wykonalne i znacznie mniej niebezpieczne niż to, które powstaje w wyniku rozszczepienia jądrowego. Oferuje niemal nieograniczone dostawy energii ze względu na obfitość wykorzystywanego paliwa – głównym paliwem jest ciężka postać wodoru występująca w wodzie morskiej – która według Cartera mogłaby „zapewnić wystarczającą ilość energii dla globu przez wiele setek tysięcy lat, jeśli nie miliony lat”.
Inne dokumenty
Fuzja jądrowa napędza gwiazdy. Czy pewnego dnia może naelektryzować Ziemię? (National Geographic)
Przełom w energii termojądrowej dokonany przez amerykańskich naukowców zwiększa nadzieje na czystą energię (Czasy finansowe)
Źródło: https://www.forbes.com/sites/roberthart/2022/12/13/nuclear-fusion-breakthrough-can-the-quest-for-clean-energy-finally-help-tackle-the-climate- kryzys/