Fuzija je sveti gral čiste energije in pravkar je naredila velik preboj

Znanstveniki iz nacionalnega laboratorija Lawrence Livermore v Kaliforniji so naredili pomembno preboj v tehnologiji jedrske fuzije, ki izkorišča energijo, ki se sprosti, ko sta dva vodikova atoma spojena skupaj, da nastane helij. 5. decembra so dosegli tisto, kar je znano kot "vžig", kar pomeni, da je bilo iz fuzijske reakcije proizvedene več energije, kot je bilo potrebno za izvedbo reakcije. To je velik korak naprej za tisto, kar bi lahko bil eden najpomembnejših virov čiste energije v prihodnosti.

Uspešen poskus se je zgodil v National Ignition Facility v Livermoru v Kaliforniji, kjer je največja laserska fuzijska naprava na svetu. V začetku tega meseca so laserje usmerili v majhen zlati valj, ki je vseboval sferični diamant, znotraj katerega sta bila vodikova izotopa devterij in tritij. Te so segrevali pri ekstremnih temperaturah, dokler niso združili v helij.

Ta proces spajanja dveh ali več atomskih jeder v eno težje jedro sprošča energijo, ki se nato lahko uporabi za proizvodnjo električne energije. Fuzija je najbolj znana po tem, da napaja sonce in druge zvezde, vendar bi jo lahko v prihodnosti uporabili tudi za oskrbo večine naših potreb po energiji tukaj na zemlji. Verjetno je trenutno edina oblika čiste energije na obzorju, ki ima potencial, da resnično spremeni našo porabo energije in zagotavlja skoraj neomejeno energijsko obilje.

To je prvi znani primer vžiga – ven pridobi več energije, kot je šlo za reakcijo. Kljub preboju je treba premagati številne izzive, preden bo električna energija v vaš dom prišla iz jedrske fuzijske elektrarne.

Prvi so tehnološki izzivi. Objekt NIF še vedno porabi več energije iz omrežja, kot je dobi nazaj v smislu energije iz reakcije. To se bo moralo spremeniti, kar pomeni, da se bo morala učinkovitost celotnega delovanja povečati za stopnje velikosti. Vžig je le prvi korak k komercialni upravičenosti. Da bi fuzija postala praktična realnost, bo morala reakcija postati resnično samozadostna, saj ena fuzijska reakcija poganja drugo in drugo.

Potem je tu še strošek. Tritij zlasti draga in redka, ti vložki pa niti ne predstavljajo stroškov gradnje fuzijskega obrata. Poleg tega ni jasno, kateri pristop je najboljši način za izdelavo fuzijske verižne reakcije. Laserji so samo ena metoda za obvladovanje reakcije, ki lahko doseže temperature v milijonih stopinj Celzija. Magneti so še ena običajna metoda, ki se uporablja za ustvarjanje močnega magnetnega polja, ki omejuje vročo plazmo, ko ta kroži okoli vakuumske komore, imenovane tokamak. Sama raznolikost različnih metod fuzije nakazuje, da je potrebno veliko več eksperimentiranja.

Celo najbolj optimistične napovedi so, da bo fuzijska tovarna začela delovati šele v 2030-ih. Ljudje Ministrstva za energijo pravijo, da bo "desetletja« preden bo komercialna fuzija resničnost. Kljub temu DOE upa, da bo pilotni obrat začel delovati do zgodnjih 2030-ih, prava stvar pa bi lahko prišla kmalu zatem.

Vendar pa podnebne spremembe že zdaj predstavljajo velik problem, tako kot njihovi učinki čutiti okoli sveta. Velik fuzijski preboj bi lahko bil rešitev, vendar imajo skeptiki prav, ko poudarjajo, da strokovnjaki MIT in Cal-Tech preprosto ne napredujejo dovolj hitro. Svet jih čaka z zadrževanjem diha. Ali lahko figurativno slamo spremenijo v zlato? Samo čas bo pokazal, vendar verjamem, da imajo vse, kar je potrebno za to.