Znanstveniki na področju fuzijske energije dosegli pomemben napredek – “vžig”
Znanstveniki v National Ignition Facility, ki je del kalifornijskega Lawrence Livermore National Laboratory, so dosegli pomemben mejnik v raziskavah fuzijske energije. S približno 200 laserji so se osredotočili na majhno kapsulo z gorivom, podobno zrncu popra. Rezultat teh prizadevanj je bil “vžig”. Gre za reakcijo jedrske fuzije, pri kateri se pridobi več energije, kot se je porabi. Preboj se je zgodil decembra lani, nato pa so ga letos še trikrat ponovili, so sporočili iz laboratorija.
Ta napredek je ključnega pomena v dolgoletnem prizadevanju za izkoriščanje fuzijske energije, ki je primerljivo s poskusom repliciranja moči sonca na Zemlji. Po začetnem uspehu pri ustvarjanju neto pridobljene energije so se znanstveniki osredotočili na dokazovanje doslednosti tega procesa. Brian Appelbe, raziskovalec na Imperial College London, je poudaril pomen teh ponovitev in potrjujejo zanesljivost postopka v različnih pogojih. Poleg tega prinašajo ključna spoznanja o fiziki vžiga. Ta spoznanja so bistvena za optimizacijo proizvodnje energije.
Jedrska fuzija, pri kateri se atomi združujejo in sproščajo ogromno energije, je v ostrem nasprotju z jedrsko fisijo, sedanjim standardom za jedrske elektrarne, ki deluje s cepitvijo atomov. Fuzija je obetavna alternativa, saj pri njej ne nastajajo radioaktivni odpadki z dolgo življenjsko dobo. Ob vse večji podnebni krizi in nujnem opuščanju fosilnih goriv je fuzijska energija potencialno bogata in varna rešitev.
Na splošno je ta razvoj odločilen korak k uresničitvi potenciala fuzijske energije kot čistega in trajnostnega vira energije, ki daje upanje v boju proti podnebnim spremembam.
Znanstveniki v napravi NIF (National Ignition Facility) uporabljajo edinstveno metodo za pridobivanje energije iz fuzije. Skoraj 200 laserjev usmerijo v majhno vodikovo gorivo, ki je zaprto v diamantni kapsuli velikosti zrna paprike, ki je nato nameščena v zlatem valju. Laserji segrejejo zunanjost valja in povzročijo hitre eksplozije, ki proizvedejo veliko energije, zajete v obliki toplote.
Rekordna proizvodnja energije
Decembra 2022 je bil dosežen preboj, ko je naprava porabila približno 2 megadžula energije za sprožitev reakcije, ki je sprostila 3,15 megadžula – dovolj za zavretje približno 10 kotličkov vode. To je pomenilo prvi uspešen vžig, ki je pokazal izvedljivost laserske fuzije kot vira energije.
Naslednji uspeh je bil dosežen 30. julija, ko je laser NIF z nekaj več kot dvema megadžulama energije proizvedel rekordnih 3,88 megadžula. Oktobra sta še dva poskusa prav tako prinesla neto povečanje energije, kar je potrdilo stalno sposobnost NIF za proizvodnjo fuzijske energije na ravni več megadžulov.
Kljub temu napredku je treba še veliko storiti, da bi jedrsko fuzijo povečali na raven, ki bi omogočala napajanje električnih omrežij in ogrevalnih sistemov. Trenutno se osredotočamo na razširitev teh dosežkov in znatno zmanjšanje stroškov.
Ameriški odposlanec John Kerry je na podnebnem vrhu COP28 predstavil načrt. Cilj te globalne strategije, v katero je vključenih več kot 30 držav, je okrepiti raziskave jedrske fuzije. Njen namen je učinkovito reševanje podnebne krize. Kerry je poudaril potencial fuzije za revolucijo v proizvodnji energije, saj ponuja obilo čiste energije brez emisij, povezanih s konvencionalnimi viri.
Decembra je ameriško ministrstvo za energijo napovedalo 42 milijonov ameriških dolarjev vredno naložbo za vzpostavitev “vozlišč”, namenjenih razvoju fuzijske tehnologije. Ta pobuda vključuje sodelovanje z več ustanovami, kot je Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Ameriška ministrica za energijo Jennifer Granholm je poudarila pomen tega projekta. Potrdila je, da je obvladovanje fuzijske energije najpomembnejši znanstveni in tehnološki izziv 21. stoletja. Poleg tega je izrazila prepričanje o praktičnosti fuzijske energije kot rešitve.