AKTUELNO

Po prvi put u istoriji američki naučnici Nacionalnog postrojenja za paljenje (NIF) pri laboratoriji Lovrens Livermor u Kaliforniji uspešno su proizveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala proizvodnjom neto dobitka u energiji, odnosno više energije nego što su uložili.

Ovo je CNN-u potvrdio izvor upoznat sa projektom, a portal navodi da se očekuje da će američko Ministarstvo energije zvanično objaviti ovaj proboj u nauci u utorak. Rezultat eksperimenta bio bi ogroman korak u decenijski dugom pohodu za oslobađanjem beskonačnog izvora čiste energije koji bi mogao da pomogne da se okonča zavisnost od fosilnih goriva.

Fuzija i fisija

Istraživači su decenijama pokušavali da rekreiraju nuklearnu fuziju, replikujući energiju koja pokreće Sunce. Naime, nuklearna fuzija je proces kojim se replikuje ista energija koja pokreće Sunce. Dešava se kad se više atomskih jezgara spoji, formirajući jedno teže jezgro. Ovaj proces generiše ogromnu količinu energije (zavisno od mase jezgara koja su u njega uključena) kao toplotu. Za razliku od toga, nuklearna fisija je proces cepanja većeg atoma na dva ili više manjih. To je ona vrsta energije koja danas napaja nuklearne reaktore širom sveta. Kao kod fuzije, toplota stvorena cepanjem atoma takođe se koristi za generisanje energije.

Nuklearna energija je izvor energije sa nultom emisijom, ukazuje američko Ministarstvo energetike. Ali, ona proizvodi isparljivi radioaktivni otpad koji mora bezbedno da se skladišti i povlači bezbednosne rizike. Iako retke, nuklearne havarije su se dešavale unazad, poput Fukušime i Černobilja.

Čaša deuterijuma za napajanje kuće

Nuklearna fuzija ne nosi iste bezbednosne rizike, a materijali koji se koriste za njeno napajanje imaju znatno kraće vreme radioaktivnog poluraspada od fisije.

Naučnici širom sveta proučavali su nuklearnu fuziju decenijama u nadi da će je ponovo stvoriti sa novim izvorom koji obezbeđuje bezgraničnu energiju bez ugljenika i bez nuklearnog otpada koji prave trenutni nuklearni reaktori. Projekti fuzije uglavnom koriste elemente deuterijum i tricijum, oba izotopi vodonika.

Deuterijum iz čaše za vodu, uz mali dodatak tricijuma, mogao bi da godinu dana napaja kuću. Tricijum je ređi i izazovniji da se dobije, iako može da se sintetički napravi.

- Za razliku od uglja, potrebna vam je samo mala količina vodonika, a on je najobilniji u univerzumu. Vodonik se nalazi u vodi, pa su stvari koje generišu ovu energiju divlje neograničene i čiste – rekao je CNN-u Hulio Fridman, glavni naučnik “Karbon direkta” i bivši glavni energetski tehnolog laboratorije Lovrens Livermor.

Kako bi nuklearna fuzija mogla da upali svetla?

Postoje dva glavna načina generisanja nuklearne fuzije, ali oba imaju isti rezultat. Spajanje dva atoma stvara ogromnu količinu toplote, što je ključ za proizvodnju energije. Ta toplota može da se koristi za zagrevanje vode, stvaranje pare i okretanje turbine za proizvodnju energije – slično kao što nuklearna fisija generiše energiju.

Veliki izazov "kroćenja" energije fuzije je održavati je dovoljno dugo da može da napaja električne mreže i grejne sisteme širom globusa. Uspešan američki proboj na tom planu je velika stvar, ali je i dalje u dalekom manjem obimu od nogo što je potrebno da se proizvede dovoljno energije za pokretanje jedne elektrane, a da ne govorimo o desetinama hiljada njih.

- Radi se o onom što je potrebno da prokuva 10 kuvala vode. Da bismo to pretvorili u elektranu, treba da stvorimo veći dobitak u energiji, značajno veći – rekao je CNN-u Džeremi Čitenden, kodirektor Centar za studije inercijalne fuzije Kraljevskog koledža London.

Dug put do komercijalno održivog

Upravo stoga je proboj koji tek treba zvanično da se objavi značajan, jer je to prvi put ikad da su naučnici uspeli da proizvedu reakciju nuklearne fuzije koja je za rezultat imala neto energetski dobitak.

Iako predstoji još mnogo koraka dok ovo ne bude komercijalno održivo, suštinski je značajno za naučnike da pokažu da mogu da stvore više energije od one sa kojom su počeli. Inače, kako ukazuje CNN, nema mnogo smisla da se to razvija.

- Ovo je veoma važno jer iz energetske perspektive ne može da bude izvor energije ako ne dobijate više energije od one koju ulažete. Prethodna otkrića su bila važna ali to nije isto što i generisanje energije koja bi jednog dana mogla da se koristi u većem obimu – istakao je Fridman.

Nekoliko projekta fuzije je u Sjedinjenim Državama, Velikoj Britaniji i Evropi. Francuska je dom Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora, na kojem sarađuje 35 zemalja – uključujući glavne članice Kinu, SAD, EU, Rusiju, Indiju, Japan i Južnu Koreju.

Naredni koraci

Naučnici i eksperti sada treba da shvate kako proizvesti mnogo više energije od nuklearne fuzije u mnogo većem obimu. Istovremeno, treba da shvate i kako da smanje troškove nuklearne fuzije kako bi mogla da se koristi komercijalno.

Naučnici će takođe trebati da pokupe energiju proizvedenu fuzijom i prenesu je u električnu mrežu kao struju. Trebaće godine a možda i decenije pre nego što fuzija bude mogla da proizvede neograničene količine čiste energije, dok su naučnici u trci sa vremenom u borbi protiv klimatskih promena.

- Ovo neće smisleno doprineti smanjenju štetnih gasova u sledećih 20-30 godina. Ovo je razlika između paljenja šibice i izgradnje gasne turbine – istakao je Fridman.

Autor: