Το Fusion είναι το Άγιο Δισκοπότηρο της Καθαρής Ενέργειας και μόλις έκανε μια σημαντική ανακάλυψη

Οι επιστήμονες του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια έκαναν ένα σημαντικό επανάσταση στην τεχνολογία πυρηνικής σύντηξης, η οποία αξιοποιεί την ενέργεια που απελευθερώνεται όταν δύο άτομα υδρογόνου συντήκονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ήλιο. Στις 5 Δεκεμβρίου, πέτυχαν αυτό που είναι γνωστό ως «ανάφλεξη», που σημαίνει ότι παρήχθη περισσότερη ενέργεια από μια αντίδραση σύντηξης από ό,τι χρειαζόταν για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση εξαρχής. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για μια από τις σημαντικότερες πηγές καθαρής ενέργειας στο μέλλον.

Το επιτυχημένο πείραμα έλαβε χώρα στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης στο Λίβερμορ της Καλιφόρνια, η οποία φιλοξενεί τη μεγαλύτερη εγκατάσταση σύντηξης λέιζερ στον κόσμο. Νωρίτερα αυτό το μήνα, τα λέιζερ στράφηκαν σε έναν μικροσκοπικό χρυσό κύλινδρο που περιείχε ένα σφαιρικό διαμάντι, στο εσωτερικό του οποίου υπήρχαν ισότοπα υδρογόνου δευτερίου και τριτίου. Αυτά θερμάνθηκαν σε ακραίες θερμοκρασίες μέχρι να συνδυαστούν για να παράγουν ήλιο.

Αυτή η διαδικασία δύο ή περισσότερων ατομικών πυρήνων που συντήκονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν έναν ενιαίο, βαρύτερο πυρήνα απελευθερώνει ενέργεια, η οποία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η σύντηξη είναι περισσότερο γνωστή για την τροφοδοσία του ήλιου και άλλων άστρων, αλλά στο μέλλον θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να τροφοδοτήσει τις περισσότερες από τις ενεργειακές μας ανάγκες εδώ στη γη. Είναι ίσως η μόνη μορφή καθαρής ενέργειας στον ορίζοντα αυτή τη στιγμή που έχει τη δυνατότητα να φέρει πραγματική επανάσταση στη χρήση της ενέργειας μας, παρέχοντας σχεδόν απεριόριστη ενεργειακή αφθονία.

Αυτή είναι η πρώτη γνωστή περίπτωση ανάφλεξης—εξαγωγή περισσότερης ενέργειας από ό,τι καταναλώθηκε στην αντίδραση. Παρά την ανακάλυψη, υπάρχουν πολλές προκλήσεις που θα πρέπει να ξεπεραστούν προτού η ηλεκτρική ενέργεια στο σπίτι σας προέρχεται από ένα εργοστάσιο πυρηνικής σύντηξης.

Το πρώτο είναι οι τεχνολογικές προκλήσεις. Η εγκατάσταση NIF εξακολουθεί να χρησιμοποιεί περισσότερη ενέργεια από το δίκτυο από ό,τι ανακτά σε ισχύ από την αντίδραση. Αυτό θα πρέπει να αλλάξει, που σημαίνει ότι η αποτελεσματικότητα ολόκληρης της λειτουργίας θα πρέπει να αυξηθεί κατά τάξεις μεγέθους. Η ανάφλεξη είναι μόνο ένα πρώτο βήμα προς την εμπορική βιωσιμότητα. Για να γίνει η σύντηξη πρακτική πραγματικότητα, η αντίδραση θα πρέπει να γίνει πραγματικά αυτοσυντηρούμενη, καθώς η μια αντίδραση σύντηξης εξουσιοδοτεί την άλλη και την άλλη.

Μετά υπάρχει κόστος. τρίτιο Ειδικότερα, είναι ακριβό και σπάνιο, και αυτές οι εισροές δεν αντιπροσωπεύουν καν το κόστος κατασκευής της εγκατάστασης σύντηξης. Επιπλέον, δεν είναι σαφές ποια προσέγγιση είναι ο καλύτερος τρόπος για την παραγωγή μιας αλυσιδωτής αντίδρασης σύντηξης. Τα λέιζερ είναι μόνο μια μέθοδος χειρισμού μιας αντίδρασης που μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Οι μαγνήτες είναι μια άλλη κοινή μέθοδος, που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός ισχυρού μαγνητικού πεδίου που περιορίζει ένα καυτό πλάσμα καθώς κυκλώνει γύρω από έναν θάλαμο κενού που ονομάζεται tokamak. Η τεράστια ποικιλία των διαφορετικών μεθόδων σύντηξης υποδηλώνει ότι χρειάζεται πολύ περισσότερος πειραματισμός.

Ακόμη και οι πιο αισιόδοξες προβλέψεις είναι ότι ένα εργοστάσιο σύντηξης δεν θα κυκλοφορήσει στο διαδίκτυο μέχρι τη δεκαετία του 2030. Οι άνθρωποι του Υπουργείου Ενέργειας λένε ότι θα είναι "δεκαετίεςπριν γίνει πραγματικότητα η εμπορική σύντηξη. Τούτου λεχθέντος, η DOE ελπίζει να έχει ένα πιλοτικό εργοστάσιο σε λειτουργία μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030 και το πραγματικό θα μπορούσε να έρθει λίγο αργότερα.

Ωστόσο, η κλιματική αλλαγή είναι ήδη ένα σημαντικό πρόβλημα, όπως και οι επιπτώσεις της που γίνεται αισθητό σε όλο τον κόσμο. Μια σημαντική ανακάλυψη της σύντηξης θα μπορούσε να είναι η λύση, αλλά οι σκεπτικιστές έχουν δίκιο να επισημαίνουν ότι τα whizzes του MIT και της Cal-Tech απλώς δεν κινούνται αρκετά γρήγορα. Ο κόσμος τους περιμένει με κομμένη την ανάσα. Μπορούν να μετατρέψουν το εικονιστικό άχυρο σε χρυσό; Μόνο ο χρόνος θα δείξει, αλλά πιστεύω ότι έχουν ό,τι χρειάζεται για να το κάνουν.