Po prvi put ikada, američki naučnici u National Ignition Facility u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Kaliforniji uspješno su proizveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala čistim povećanjem energije, potvrdio je CNN-u izvor upoznat s projektom.
Ministarstvo energetike SAD danas bi trebalo objaviti veliko otkriće
Očekuje se da će Ministarstvo energetike SAD-a službeno objaviti otkriće u utorak.
Rezultat eksperimenta bio bi veliki korak u decenijama dugoj potrazi za oslobađanjem beskonačnog izvora čiste energije koji bi mogao pomoći u uklanjanju ovisnosti o fosilnim gorivima. Istraživači su desetljećima pokušavali ponovno stvoriti nuklearnu fuziju – replicirajući fuziju koja pokreće Sunce.
Američka ministrica energetike Jennifer Granholm u utorak će objaviti "veliko naučno otkriće", objavilo je ministarstvo u nedjelju. O pomaku je prvi izvijestio Financial Times.
Nuklearna fuzija se događa kada se dva ili više atoma spoje u jedan veći. To je proces koji stvara ogromnu količinu energije kao toplinu. Za razliku od nuklearne fisije koja pokreće električnu energiju u cijelom svijetu, ona ne stvara dugotrajni radioaktivni otpad.
Naučnici širom svijeta rade na polju nuklearne fuzije
Naučnici širom svijeta koračaju prema otkriću, koristeći različite metode kako bi pokušali postići isti cilj.
Projekt National Ignition Facility stvara energiju iz nuklearne fuzije onim što je poznato kao "termonuklearna inercijalna fuzija". U praksi, američki naučnici ispaljuju kuglice koje sadrže vodikovo gorivo u niz od gotovo 200 lasera. U biti stvarajući niz iznimno brzih, ponovljenih eksplozija brzinom od 50 puta u sekundi.
Energija prikupljena od neutrona i alfa čestica izdvaja se kao toplina. A ta toplina je ključna za proizvodnju energije.
"Oni obuzdavaju fuzijsku reakciju bombardirajući vanjštinu laserima", rekao je za CNN Tony Roulstone, stručnjak za fuziju s Odjela za inženjerstvo Univerziteta u Cambridgeu. “Griju vanjštinju stvarajući potom udarni val.”
Iako je dobijanje neto energetske dobiti od nuklearne fuzije velika stvar, to se događa u mnogo manjem opsegu od onoga što je potrebno za napajanje električnih mreža i grijanje zgrada.
"Radi se o tome koliko je potrebno za kuhanje 10 kotlića vode", rekao je Jeremy Chittenden, suvoditelj Centra za studije inercijske fuzije na Imperial Collegeu u Londonu. "Da bismo to pretvorili u elektranu, moramo ostvariti veći dobitak u energiji - trebamo da to bude znatno više."
U Ujedinjenom Kraljevstvu naučnici rade s ogromnim strojem u obliku krofne opremljenim ogromnim magnetima koji se zove tokamak kako bi pokušali generirati isti rezultat. Masa koja nedostaje pretvara se u ogromnu količinu energije. Neutroni, koji mogu pobjeći iz plazme, zatim udaraju o "deku" koja oblaže stijenke tokamaka. A njihova se kinetička energija prenosi kao toplina. Ta se toplina zatim može koristiti za zagrijavanje vode, stvaranje pare i pogon turbina za proizvodnju energije.
Ogromna toplota i energija
Stroj koji generira reakciju mora biti podvrgnut ozbiljnoj toplini. Plazma mora doseći najmanje 150 miliona stepeni Celzijusa, 10 puta toplije od jezgre sunca.
Naučnici koji su radili u blizini Oxforda uspjeli su prošle godine proizvesti rekordnu količinu trajne energije. Čak i tako, trajalo je samo 5 sekundi.
Bilo da se radi o korištenju magneta ili ispaljivanju kuglica laserima, rezultat je u konačnici isti. Toplina koju održava proces stapanja atoma ključna je za pomoć u proizvodnji energije.
Veliki izazov iskorištavanja fuzijske energije je održati je dovoljno dugo da može napajati električne mreže i sisteme grijanja diljem svijeta.
Chittenden i Roulstone rekli su za CNN da naučnici širom svijeta sada moraju raditi na dramatičnom povećanju svojih projekata fuzije. No, također i smanjiti troškove. Za postizanje komercijalne održivosti trebat će godine istraživanja.
"U ovom trenutku trošimo ogromnu količinu vremena i novca za svaki eksperiment koji radimo", rekao je Chittenden. "Moramo znatno smanjiti troškove."
Međutim, Chittenden je ovo novo poglavlje u nuklearnoj fuziji nazvao "pravim revolucionarnim trenutkom koji je iznimno uzbudljiv".
Roulstone je rekao da mnogo toga pokazuje da je potrebno još raditi kako bi se fuzijom omogućila proizvodnja električne energije u komercijalnim razmjerima.
"Suprotni argument je da je ovaj rezultat miljama daleko od stvarnog energetskog dobitka potrebnog za proizvodnju električne energije", rekao je. "Stoga, možemo reći (to) je uspjeh nauke, ali daleko od pružanja korisne energije."
