Kodolsintēze ir tīras enerģijas svētais grāls, un tas tikko radīja lielu izrāvienu

Lorensa Livermora Nacionālās laboratorijas Kalifornijā zinātnieki ir izdarījuši svarīgu pārrāvums kodolsintēzes tehnoloģijā, kas izmanto enerģiju, kas izdalās, kad divi ūdeņraža atomi tiek sapludināti, veidojot hēliju. 5. decembrī viņi panāca tā saukto “aizdegšanos”, kas nozīmē, ka kodolsintēzes reakcijā tika saražots vairāk enerģijas, nekā bija nepieciešams, lai reakcija notiktu. Tas ir liels solis uz priekšu, lai nākotnē varētu būt viens no svarīgākajiem tīras enerģijas avotiem.

Veiksmīgais eksperiments notika Nacionālajā aizdedzes iekārtā Livermorā, Kalifornijā, kur atrodas pasaulē lielākā lāzera kodolsintēzes iekārta. Šā mēneša sākumā lāzeri tika vērsti uz mazu zelta cilindru, kurā bija sfērisks dimants, kura iekšpusē atradās ūdeņraža izotopi deitērijs un tritijs. Tie tika karsēti ekstremālās temperatūrās, līdz tie apvienojās, veidojot hēliju.

Šis process, kurā divi vai vairāki atomu kodoli tiek sapludināti, veidojot vienu, smagāku kodolu, atbrīvo enerģiju, ko pēc tam var izmantot elektroenerģijas ražošanai. Kodolsintēze ir vislabāk pazīstama ar saules un citu zvaigžņu barošanu, taču nākotnē to varētu arī izmantot, lai nodrošinātu lielāko daļu mūsu enerģijas vajadzības šeit, uz zemes. Tas, iespējams, ir vienīgais tīrās enerģijas veids, kas šobrīd ir redzams pie apvāršņa, kam ir potenciāls patiesi mainīt mūsu enerģijas izmantošanu, nodrošinot gandrīz neierobežotu enerģijas pārpilnība.

Šis ir pirmais zināmais aizdegšanās gadījums — reakcijā tiek izvadīts vairāk enerģijas, nekā tika patērēts. Neskatoties uz izrāvienu, ir vairākas problēmas, kas būs jāpārvar, pirms elektrība jūsu mājās nāk no kodolsintēzes spēkstacijas.

Pirmā ir tehnoloģiskās problēmas. NIF iekārta joprojām patērē vairāk enerģijas no tīkla, nekā tā saņem atpakaļ reakcijas jaudas izteiksmē. Tam būs jāmainās, kas nozīmē, ka visas darbības efektivitātei būs jāpalielina par lielumu kārtām. Aizdedze ir tikai pirmais solis ceļā uz komerciālu dzīvotspēju. Lai kodolsintēze kļūtu par praktisku realitāti, reakcijai būs jākļūst patiesi pašpietiekamai, jo viena kodolsintēzes reakcija dod spēku citai un citai.

Tad ir izmaksas. Tritijs jo īpaši ir dārga un nepietiekama, un šie ieguldījumi pat neņem vērā kodolsintēzes iekārtas celtniecības izmaksas. Turklāt nav skaidrs, kāda pieeja ir labākais veids, kā radīt kodolsintēzes ķēdes reakciju. Lāzeri ir tikai viena metode, kā rīkoties ar reakciju, kuras temperatūra var sasniegt miljoniem grādu pēc Celsija. Magnēti ir vēl viena izplatīta metode, ko izmanto, lai izveidotu spēcīgu magnētisko lauku, kas ierobežo karstu plazmu, kad tā riņķo ap vakuuma kameru, ko sauc par tokamaku. Milzīgā dažādu saplūšanas metožu dažādība liecina, ka ir nepieciešams daudz vairāk eksperimentu.

Pat visoptimistiskākās prognozes liecina, ka kodolsintēzes rūpnīca netiks pieejama tiešsaistē līdz 2030. gadiem. Enerģētikas departamenta darbinieki saka, ka tas būs "desmitgades” pirms komerciālā saplūšana ir realitāte. Tomēr DOE cer, ka līdz 2030. gadu sākumam tiks izveidota un sākta izmēģinājuma rūpnīca, un īstā lieta varētu notikt drīz pēc tam.

Tomēr klimata pārmaiņas jau tagad ir liela problēma, tāpat kā to ietekme ir jūtama apkārt pasaulei. Risinājums varētu būt liels kodolsintēzes izrāviens, taču skeptiķiem ir taisnība, norādot, ka MIT un Cal-Tech svilpes vienkārši nepārvietojas pietiekami ātri. Pasaule viņus gaida ar aizturētu elpu. Vai viņi var pārvērst figurālos salmus zeltā? Tikai laiks rādīs, bet es uzskatu, ka viņiem ir viss, kas nepieciešams, lai to izdarītu.