Vai tīras enerģijas meklējumi beidzot var palīdzēt pārvarēt klimata krīzi?

Augšējā līnija

ASV Enerģētikas departaments Lorensa Livermora Nacionālās laboratorijas Kalifornijā zinātniekiem ir izdevies iegūt vairāk enerģijas no kodolsintēzes reakcijas, nekā viņi to iegulda, lai to izraisītu. paziņoja Otrdien, liels sasniegums eksperti teica Forbes ir milzīgs solis ceļā uz gandrīz neierobežota tīras enerģijas avota izstrādi, kas, iespējams, vēl ir desmitiem gadu attālumā un ieradīsies pārāk vēlu, lai risinātu visaktuālākās problēmas cīņā pret klimata pārmaiņām.

galvenie fakti

Zinātnieki jau vairākus gadu desmitus ir vērojuši kodolsintēzi — zvaigžņu darbināšanas procesu, kas apvieno vieglākus elementus, piemēram, ūdeņradi un hēliju, smagākos un atbrīvo enerģiju, taču ir cīnījušies, lai panāktu tīro enerģijas ieguvumu, pateicoties energoietilpīgajiem apstākļiem, kas nepieciešami, lai izraisītu kodolsintēzes reakcijas.

Neto enerģijas pieauguma sasniegšana ir "milzīgs pavērsiens" kodolsintēzes pētniecībā un "paver ceļu praktiskai kodolsintēzes enerģijai", sacīja Trojs Kārters, plazmas fiziķis no Kalifornijas Universitātes Losandželosā. Forbes.

Izstrādājot iekārtu, kas var izmantot kodolsintēzi, mēs varētu iegūt "lielu jaunu tīras enerģijas avotu," skaidroja Mičiganas Universitātes kodolinženierijas profesors Tods Alens, lai gan viņš norādīja, ka tas prasīs vairākus gadus, jo pastāv "daži lieli izaicinājumi". jārisina, piemēram, reakcijas saglabāšana ilgu laiku un enerģijas tveršana par pieņemamu cenu.

Mančestras universitātes kodolsintēzes pētniece Aneka Khana uzteica "daudzsološo un aizraujošo rezultātu", taču pastāstīja Forbes tajā nav ņemta vērā enerģija, kas nepieciešama, lai darbinātu lāzerus, kuros notiek kodolsintēzes reakcija, vai citi procesa neefektivitātes vai zudumi, un tas viss ir jāņem vērā, projektējot dzīvotspējīgu komerciālu iekārtu.

"Mēs joprojām esam tālu no komerciālās kodolsintēzes," sacīja Khans, kas nozīmē, ka kodolsintēze "tagad nevar mums palīdzēt ar klimata krīzi."

Ajay Gambhir, Londonas Imperiālās koledžas Grantham Klimata pārmaiņu un vides institūta vecākais zinātniskais līdzstrādnieks, piekrita. Forbes elektroenerģijas ražošanas tehnoloģijām vēsturiski ir vajadzīgas "vairākas desmitgades, lai pārietu no laboratorijas mēroga izrāviena līdz komercializācijai", un kodolsintēzes komerciālā peļņa "varētu būt pēc vairākiem gadiem", pārsniedzot punktu, kad analīžu rezultāti liecina, ka elektroenerģijas ražošanai vajadzētu dekarbonizēt.

Jaunumi Peg

Lorensa Livermoras Nacionālās laboratorijas Nacionālās aizdedzes iekārtas zinātnieki 5. decembrī panāca kodolsintēzes aizdedzi, ASV Enerģētikas departaments paziņoja Otrdien, pirmo reizi vēsturē, kad kontrolēts kodolsintēzes eksperiments radīja vairāk enerģijas, nekā tika izmantots tā iedarbināšanai. "Vienkārši sakot, tas ir viens no iespaidīgākajiem zinātniskajiem varoņdarbiem 21. gadsimtā," otrdien sacīja enerģētikas ministre Dženifera Granholma, sakot, ka attīstība "stiprinās mūsu nacionālo drošību", uzlabojot ASV kodolenerģijas spējas un "virza mūs par vienu nozīmīgu soli tuvāk. uz iespēju, ka mūsu sabiedrību var nodrošināt ar nulles oglekļa saturu bagātīgu kodolsintēzes enerģiju.

Pretēji

Termiņi, kas saistīti ar kodolsintēzes kā enerģijas avota izstrādi, ir pārāk lieli, lai palīdzētu risināt vissteidzamākās klimata problēmas, kas ietver tūlītēju oglekļa emisiju samazināšanu. "Kodolsintēze jau ir par vēlu, lai risinātu klimata krīzi," sacīja Khans Forbes. "Mēs jau saskaramies ar klimata pārmaiņu radītajiem postījumiem globālā mērogā, skatoties uz plūdiem Pakistānā, sausumu Ķīnā un Eiropā vien šovasar." Eksperti brīdina, ka jārisina šīs problēmas, un oglekļa emisiju samazināšana nevar gaidīt gadiem vai gadu desmitiem, līdz sāksies, un Gambhir teica, ka vairākas analīzes par nulles līmeņa sasniegšanu līdz 2050. gadam liecina, ka globālā elektroenerģija tiks pilnībā dekarbonizēta aptuveni līdz 2040. gadam. Kāns uzsvēra, ka ir svarīgi, lai būtu gan garā, gan īstermiņa. termiņa stratēģijas, piebilstot, ka mums ir jāizmanto esošās zema oglekļa satura tehnoloģijas, piemēram, kodola skaldīšana un atjaunojamie enerģijas avoti, vienlaikus "ieguldot kodolsintēzē ilgtermiņā".

Ko mēs nezinām

Cik ilgi saplūšana prasīs. Tas ir bijis ilgs joks šajā jomā, ka kodolsintēze ir bijusi tikai dažu gadu attālumā jau vairākus gadu desmitus. Visi eksperti Forbes runāja, uzsvēra atklājuma nozīmīgumu, bet uzsvēra galvenās tehniskās un zinātniskās problēmas, kas gaidāmas, lai kodolsintēze būtu dzīvotspējīga. Alens, kurš pastāstīja Forbes viņš nav labs pareģotājs, novērtējot, kad kodolsintēze varētu būt gatava, sacīja, ka viņš uzminēja, ka tas ir "vēl pāris gadu desmitus". Viņš piebilda, ka ievērojams privātā un valsts finansējuma apjoms varētu to ātrāk virzīt uz priekšu. Kārters stāstīja Forbes svarīgāk bija runāt par "vēlmi ieguldīt un ieviest jauninājumus", nevis laiku, norādot uz nesenajām Baltā nama iniciatīvām, kas veicina kodolsintēzi un ievērojamas privātās investīcijas šajā nozarē. Viņš piebilda, ka dažu iniciatīvu mērķis ir izstrādāt izmēģinājuma rūpnīcas desmit gadu vai mazāk mērogā.

Pamatinformācija

Zinātnieki ir nodarbojušies ar kodolsintēzi gadu desmitiem, uzskatot to par potenciāli bagātīgu zaļās enerģijas avotu. To uzskata par zaļu, jo tas neizdala oglekli un, lai gan tas joprojām rada atkritumus (daži blakusprodukti ir radioaktīvi), tas ir pārvaldāms un daudz mazāk bīstams nekā kodola skaldīšanas radītais. Tā piedāvā gandrīz neierobežotu enerģijas piegādi, pateicoties izmantotās degvielas pārpilnībai — primārā degviela ir smagais ūdeņraža veids, kas atrodams jūras ūdenī —, kas, pēc Kārtera teiktā, “varētu nodrošināt pietiekami daudz enerģijas pasaulei daudziem simtiem tūkstošu gadu, ja tas nenotiktu. miljoniem gadu."

Vēl lasu

Kodolsintēze nodrošina zvaigznes. Vai tas kādu dienu varētu elektrificēt Zemi? (National Geographic)

ASV zinātnieku atklājums kodolsintēzes enerģētikā palielina cerības uz tīru enerģiju (Financial Times)

Avots: https://www.forbes.com/sites/roberthart/2022/12/13/nuclear-fusion-breakthrough-can-the-quest-for-clean-energy-finally-help-tackle-the-climate- krīze/