Експеримент с ядрен синтез, който доближава учените до създаването на безкрайна чиста енергия, е повторен от експерти в САЩ, което доказва, че предишният им успех не е бил единичен. Учени от Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор" в Калифорния повториха новаторския експеримент от декември 2022 г., при който получиха повече енергия от термоядрения синтез, отколкото вложиха, предава "Телеграф".
Мнозина смятат, че енергията от термоядрен синтез е панацея за световните проблеми с емисиите и продължаващия недостиг на енергия. При нея се разбиват два вида водород - деутерий и тритий - за да се получат неутрони и огромни количества енергия, без парникови газове. За разлика от ядреното делене не се произвеждат радиоактивни отпадъци, а частните компании и правителството на Великобритания се надяват до 15 години да се справят с термоядрения синтез - процес, който захранва слънцето.
Конкурентни технологии
Миналата година учени, работещи в лабораторията Ливърмор, обявиха, че са произвели повече енергия от термоядрения синтез, отколкото е било необходимо за стартиране на процеса. Техниката включва изстрелване на мощни лазери към парче гориво и задействане на термоядрен синтез за кратък момент, при което се получава енергия. През юли беше направен опит за повторение на този резултат, който сега се оказа успешен.
Лазерите са предали около два мегаджаула (MJ) енергия в материала, а реакцията на синтез е освободила 3,5 MJ, съобщава "Файненшъл таймс". Това е подобрение в сравнение с произведените през декември 2022 г. 3,15 MJ и данните се анализират. Твърденията обаче бяха разкритикувани от някои експерти като подвеждащи, тъй като уравнението за нетната печалба не отчита огромното количество енергия, необходимо за запалване на лазерите, което се смята за около 300MJ.
Правителството иска собственият му прототип на термоядрена електроцентрала, наречен "Сферичен Токамак" за производство на енергия (Step) в Източен Мидландс, да заработи до 2040 г., въпреки че обектът все още не е проектиран или построен по подходящ начин. Британските експерти се фокусират върху това как да направят функционираща електроцентрала, която използва термоядрен синтез за производство на електроенергия за мрежата. Правителството и частният сектор смятат, че техниката, наречена "магнитно задържане", е най-добрият начин за това. Тя включва използването на магнити за контролиране на потока от плазма в сферичен токамак и по този начин позволява непрекъснат поток от термоядрени реакции, което води до надежден и постоянен енергиен поток.
По-надежден източник на енергия
Очаква се до втората половина на този век ядрената енергия да осигури "базово" производство на енергия, което ще бъде допълнено от възобновяемите енергийни източници (слънце, вятър, биомаса и т.н.), които са по-силно зависими от външни фактори и са по-малко надеждни. Лабораторията в Ливърмор обаче използва различна техника, наречена инерционно ограничаване, която не е непрекъсната и представлява отделно събитие на термоядрен синтез, което действа като изблик на производство на енергия.
Националната инсталация за запалване (NIF) на Ливърмор, която проведе експеримента, може да използва лазерите си само веднъж на ден и когато се отчете енергията, необходима за работата на лазерите и за създаване на синтез, няма истинска нетна печалба. Поради това британските експерти са убедени, че техният подход на магнитно задържане е най-добрият вариант за създаване на работеща термоядрена електроцентрала през следващите две десетилетия, въпреки че американският инерционен метод показва по-добри лабораторни резултати.
Обединеният европейски торус (Jet), който се намира в Центъра за термоядрена енергия "Калъм" в Оксфордшир, публикува миналата година рекордни резултати, които показват, че 40-годишната машина произвежда 59MJ енергия от термоядрен синтез. Рекордът беше постигнат благодарение на няколко пробива в материалите, които позволиха по-добри магнити и по-дълго време на работа, но все пак не беше нетна печалба поради огромното количество енергия, необходимо за иницииране на синтеза и за работа на машините. Учените са уверени, че напредъкът на "Jet ", създаването на "Step ", който е наречен "Британският Аполо", и последните резултати на "Ливърмор " показват, че термоядреният синтез се превръща в реална възможност за истинско нулево нетно електроснабдяване в бъдеще.
Дейвид Кингхам, изпълнителен заместник-председател на Tokamak Energy, британска компания, която също използва подхода на магнитното ограничаване на термоядрения синтез, заяви пред "Телеграф": "[Резултатът на САЩ] няма пряко отражение върху магнитното задържане, но е добре да се види напредъкът на конкурентна технология за термоядрен синтез.
Прочети още
"Ние сме твърдо убедени, че устройствата за магнитно задържане са най-добрият път напред и дават най-добрата възможност за търговска енергия от термоядрен синтез през следващите 10 до 15 години."
Той допълни, че подходът на Ливърмор използва около 300MJ енергия за работа на лазерите веднъж дневно и че има "целева печалба" от малко количество.
"Но като цяло системата все още е много, много неефективна. Това е различен подход и няма търговския потенциал, който има термоядреният синтез с магнитно задържане, особено сферичните токамаци с високотемпературни свръхпроводници."
Уилям Морис, главен научен сътрудник в Управлението за атомна енергия на Обединеното кралство, което управлява Step, заяви, че има опасения, че пробивът на лабораторията в Ливърмор през декември е бил "еднократен".
"Много е добре, че резултатът беше повторен и очевидно надминат", каза той, "Това е особено впечатляващо, когато експериментите са толкова сложни от техническа гледна точка, и е още едно доказателство за способностите на екипа. Очаквам с нетърпение да науча повече за резултатите своевременно."
