Znanstvenici poduzimaju ogroman korak prema neograničenoj energiji putem nuklearne fuzije

U onome što se vidi kao ogromno znanostProboj, znanstvenici su uspješno testirali najjači svjetski visokotemperaturni supravodljivost (HTS) magnet koji rješava jednu od najvećih tehničkih prepreka za proizvodnju energije iz nuklearne energije fuzije. Nuklearna fuzija u osnovi znači spajanje dvaju atoma, proces koji stvara ogromnu količinu energije. Najbolji primjer prirodnog fuzijskog reaktora je Sunce, koje spaja atome vodika kako bi stvorio helij u svojoj jezgri i oslobađa ogromnu količinu toplinske i svjetlosne energije. Međutim, repliciranje procesa na Zemlji do sada je uglavnom bio san, zbog mnoštva tehničkih ograničenja.

Jedan od najvećih problema je zagrijavanje malih atoma u stanju plazme koja može doseći temperaturu do 150 milijuna stupnjeva Celzija, čak viši od onih divovskih zvijezda. Ovaj proces zagrijavanja zahtijeva ogromnu količinu energije, ali je postignut u laboratorijskim uvjetima. Ono što je istinski izazov je zadržati ovu supervruću plazmu zatvorenom i spriječiti je da dođe u kontakt s čvrstim materijalom u reakcijskom aparatu. Jedna od najperspektivnijih metoda za postizanje toga je korištenje snažnih magneta za zadržavanje plazma goriva, dok se električna struja koristi za povećanje temperature i stvaranje topline koja se koristi za proizvodnju struja. Do sada, stvaranje tako moćnih magneta, koji ne zauzimaju puno prostora, nije bilo moguće.

Čini se da se to sada mijenja zahvaljujući razvoju visokotemperaturnog supravodljivog (HTS) magneta od strane tima znanstvenika s Massachusetts Institute of Technology i koji rade u suradnju s Commonwealth Fusion Systems. Proglašen kao rekorder u pogledu jačine magnetskog polja, HTS će se koristiti u uređaju u obliku krafne pod nazivom Tokamak koji će vjerojatno biti u srcu nuklearni fuzijski reaktori u dogledno vrijeme. Još jedna ključna prednost novog HTS magneta je da je relativno manji od svog niskotemperaturnog supravodiča. Zahvaljujući prednosti u veličini, može se ugraditi u mnogo manji uređaj, uz nižu cijenu, a također ubrzava razvojni tempo.

S riješenim ključnim problemom, što je sljedeće za fuziju na Zemlji?

Znanstvenici tvrde da je HTS magnet prekretnica koja će otključati put do čiste i neograničene energije za svijet. Nova tehnologija će se sada koristiti u SPARC-u, kompaktnom uređaju s neto fuzijskom energijom visokog polja koji je trenutno pod razvoj i ima za cilj postići željeni cilj fuzijske dobiti - proizvodnju više energije nego što je potrebno za reakciju fuzije početi. Predviđeno je da projekt SPARC proizvodi 50-100 MW fuzijske snage, a predviđa se da će postati operativan 2025. godine. Krajnji cilj je demonstrirati održivost tehnologije korištene u SPARC-u i koristiti je za stvaranje pristupačnog, robusnog i kompaktnog fuzijskog reaktora.

U usporedbi s tehnologijom fisije koja se trenutno koristi u nuklearnim elektranama, nuklearna fuzija je čišća, održivija i nudi gotovo neograničen izvor energije. Za razliku od iznimno opasnog radioaktivnog goriva koje se koristi za fisiju, nuklearna fuzija koristi morsku vodu kao izvor goriva, a ne proizvodi niti toksični otpad. Gorivo je jeftino i gotovo neiscrpno, emisija ugljika je ravna nuli, nema rizika od razornih scenarija poput raspada reaktora, a proizvodnja energije je mnogo veća. Zapravo, na znanost o nuklearnoj fuziji gleda se kao na budućnost ne samo za Zemlju, već i za mogućnost koloniziranje Mjeseca i drugih planeta.

Izvor: Commonwealth Fusion Systems

90-dnevni zaručnik: Sumitova mama razotkrila nehigijenske navike Jenny Slatten

O autoru