Pe aceeași temă
Un așa-numit „câștig net de energie” reprezintă o etapă importantă în încercările de zeci de ani de a obține energie curată și nelimitată din fuziunea nucleară. În cadrul experimentului s-au consumat 2,05 megajouli de energie pentru obținerea reacției nucleare și s-au obținut 3,15 MJ de energie de fuziune – generând cu peste 50% mai multă energie decât a fost introdusă. Este pentru prima dată când un experiment a dus la un câștig semnificativ de energie, relatează CNN
„Această descoperire științifică monumentală este o piatră de hotar pentru viitorul energiei curate”, a declarat senatorul democrat Alex Padilla din California.
Descoperirea a fost realizată de o echipă de oameni de știință de la Lawrence Livermore National Laboratory’s National Ignition Facility din California pe 5 decembrie – într-o instalație de mărimea unui stadion sportiv și echipată cu 192 de lasere.
Anunțul a fost făcut și de U.S. Department of Energy. Experimentul s-a petrecut pe 5 decembrie. Cel mai mare sistem de lasere din lume a simulat, la scară net mai mică ceea ce se întâmplă în interiorul stelelor.
„Este o minune a ingineriei, dincolo de orice închipuire”, se spune în anunțul reușitei.
Primele experimente din domeniu au fost făcute în anii 50 din secolul XX.
<iframe width="400" height="400" src="https://www.youtube.com/embed/Eke5PawU7rE" title="Livestream: Secretary Granholm to Announce Major Scientific Breakthrough by DOE National Laboratory" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
„Ignition” este denumit în termeni de specialitate momentul în care energia produsă o depășește pe cea utilizată pentru a provoca reacția.
Concluziile prezentate marți au fost obținute de către National Ignition Facility care, prin cele 192 de lasere de mare putere, supraîncălzește atomii de hidrogen la temperaturi de peste 80 milioane de grade Celsius și îi supune la presiuni de 100 de miliarde de ori mai mari decât presiunea atmosferei terestre. Aceste condiții extreme duc la crearea unei stări a materiei denumită plasmă, iar atomii de hidrogen fuzionează formând atomi mai grei și eliberează cantități uriașe de energie.
Experimentul a fost realizat în cardul Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) care este un laborator de proporții finanțat de U.S. Department of Energy (DOE) și are un rol crucial în mentenanța arsenalului nuclear american. Așadar, LLNL are un rol esențial în siguranța națională a SUA și primește finanțare și atenție consistente.
National Ignition Facility, parte a LLNL, este locul unde a fost realizată performanța, NIF fiind un laborator laser de cercetare de înaltă energie, laborator construit în urma unei investiții de 3,5 miliarde dolari.
NIF nu are doar rolul de a menține în stare de funcționare arsenalul nuclear, ci și de a face cercetări în domeniul fuziunii nucleare, ideea fiind de a se vedea dacă se poate ajunge, ca prin experimente de fuziune, să fie produse cantități uriașe de energie, cu mult peste energia consumată pentru a desfășura experimentele.
<iframe width="826" height="642" src="https://www.youtube.com/embed/kegZe0gab50" title="US Department of Energy to make announcement on fusion energy breakthrough – watch live" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
O promisiune care sună bine, dar este greu de îndeplinit
Cei mai optimiști spun că, prin pași precum cel anunțat marți, se va ajunge ca, pe viitor, să fie construite centrale electrice care ar putea funcționa pe bază de fuziune nucleară.
Fuziunea nucleară este considerată de către cei care o susțin ca fiind „energia viitorului”, fiindcă produce puține deșeuri și zero gaz cu efect de seră. În teorie, cei mai optimiști spun că în 15-20 de ani s-ar putea produce electricitate pentru uz comercial primele în centrale bazate pe fuziune. Alți specialiști spun că aceste proiecte vor fi viabile abia peste 30 de ani.
Fisiunea este procesul nuclear folosit în prezent în centralele nuclearo-electrice. În centralele nucleare convenționale actuale sunt instalate sisteme care moderează reacțiile în lanț de fisiune, pentru a preveni scenarii de accidente și sunt luate măsuri de securitate stricte pentru a face față problemelor de proliferare.
În calea succesului centralelor bazate pe fuziune stau multe lucruri: căldura trebuie gestionată în mod economic, laserele trebuie să se declanșeze la putere maximă în mod constant (nu doar pentru scurte intervale de timp), iar cantitatea de energie rezultată din experimente trebuie să ajungă să fie de mii de ori mai mare decât ce s-a obținut în prezent. În plus, se va lucra cu gaze la temperaturi extrem de mari.
Estimările sunt că diversele companii americane ce testează aplicații ale fuziunii nucleare au primit peste 5 miliarde dolari finanțare în ultimii ani.
O centrală funcțională bazată pe fuziune ar trebui să aibă lasere capabile să trimită impulsuri într-un timp mult mai rapid, iar pentru ca această centrală să fie viabilă, ar trebui dezvoltate noi procedee de fabricație. Și dacă ar fi posibilă, o astfel de centrală ar fi, la tehnologia de acum, uriașă și enorm de scumpă.
Despre fuziunea nucleară
Fuziunea nucleară este procesul prin care două nuclee atomice se unesc pentru a forma un nou nucleu, mai greu (cu masa atomică mai ridicată) decât nucleele inițiale. Fuziunea nucleară se produce în mod natural în stele, unde, în condiții extreme și la temperaturi ridicate, elementele mai grele sunt construite treptat, în pași, prin fuziuni repetate, ca după o rețetă.
Fizicienii încearcă de câteva decenii să reproducă aceste condiții extreme în reactoarele de fuziune, ca să producă energie. Mai este însă mult de lucru, fiindcă și cele mai avansate dispozitive consumă mai multă energie decât produc.
Dacă sunt presate suficient de puternic, nucleele de hidrogen se pot combina ca să formeze heliul, iar în acest proces se eliberează teoretic multă energie.
Reactoarele de fuziune sunt prezentate ce fiind un „Sfânt Graal” al producerii de energie, deoarece reacțiile de fuziune sunt foarte puțin poluante și, dacă ar fi să funcționeze, ar fi foarte eficiente. Ar fi nevoie de foarte puțini atomi pentru producerea de cantități uriașe de energie și ar rezulta foarte puține deșeuri radioactive și în niciun caz ceva atât de periculos cum sunt elementele ultragrele ce rezultă din reactoarele de fisiune.
Obținerea energiei electrice prin fuziune nu produce nici gaze de seră și promite o sursă de energie practic nelimitată fiind vorba de hidrogen și izotopii acestuia (deuteriu și tritiu).
