Fusion „101” – De ce contează pentru schimbările climatice și baloanele meteorologice?

Unele lucruri din știință sunt pur și simplu cool. Alții sunt cool și pot schimba viața. Săptămâna aceasta, Departamentul de Energie al SUA a anunțat că unul dintre laboratoarele sale, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), a realizat ceva numit aprindere prin fuziune. Să dezvăluim ce înseamnă asta și de ce este important pentru schimbările climatice.

Departamentul de Energie comunicatul de presă a spus: „Pe 5 decembrie, o echipă de la National Ignition Facility (NIF) a LLNL a efectuat primul experiment de fuziune controlată din istorie care a atins această piatră de hotar, cunoscută și sub numele de prag de rentabilitate științifică, ceea ce înseamnă că a produs mai multă energie din fuziune decât energia laser folosită pentru Condu-o." Fuziunea este același proces prin care Soarele produce energie. De zeci de ani, oamenii de știință au căutat să reproducă mecanismul în laboratoare, dar a fost evaziv. Dr. Arati Prabhakar, consilierul șef al președintelui pentru știință și tehnologie și director al Biroului pentru Politică în Știință și Tehnologie al Casei Albe a remarcat: „Avem o înțelegere teoretică a fuziunii de peste un secol, dar călătoria de la cunoaștere la a face poate fi lungi si grei. Etapa de astăzi arată ce putem face cu perseverență.”

Deci, de ce contează acest lucru pentru schimbările climatice? Fuziunea are loc atunci când două nuclee mai ușoare (în acest caz hidrogen) sunt combinate pentru a produce un singur nucleu mai greu (cum ar fi heliul). În timpul acestui proces, o cantitate semnificativă de energie curată este eliberată. Comunicatul de presă al Departamentului de Energie a continuat spunând: „Această realizare istorică, prima de acest fel, va oferi o capacitate fără precedent de a sprijini Programul de administrare a stocurilor NNSA și va oferi informații neprețuite asupra perspectivelor energiei de fuziune curată, care ar fi un joc. - schimbător pentru eforturile de a atinge obiectivul președintelui Biden de o economie cu zero carbon.”

Acest anunț este un schimbător de joc pentru comunitățile de știință, tehnologie și inginerie. Cu toate acestea, este important să calibrați așteptările. Mai sunt probabil ani până la decenii de la mimarea puterii Soarelui la o scară suficient de mare pentru a asigura nevoile actuale de energie. Acest experiment a produs suficientă energie câștigată netă pentru a fierbe câțiva litri de apă, dar nu acesta este punctul interesant. Ideea este că a fost produsă mai multă energie ca ieșire decât livrată ca intrare. Rețineți că primul avion nu a fost un Boeing Dreamliner și că primele telefoane mobile au necesitat un mic antrenament pentru a le ridica.

Cu toate acestea, este foarte atrăgător și plin de speranță să ne imaginăm o economie energetică lipsită de emisii, poluare a aerului sau deșeuri radioactive. Alimentarea cu combustibil pentru fuziune este hidrogen. Hidrogenul este foarte abundent. Pe măsură ce citiți asta, s-ar putea să vă întrebați cum diferă fuziunea de fisiunea în centralele nucleare. The Site-ul Agenției Internaționale pentru Energie Atomică spune: „Fisiunea împarte un element greu (cu un număr mare de masă atomică) în fragmente; în timp ce fuziunea unește două elemente ușoare (cu un număr de masă atomic scăzut), formând un element mai greu.” Ambele procese eliberează energie, dar fuziunea nu produce deșeuri radioactive. Produce heliu inert (care poate fi folosit în baloane meteorologice de altfel). De asemenea, fuziunea nu produce reacții în lanț care sunt caracteristice accidentelor nucleare și nu este cu adevărat viabilă nici pentru producția de arme.

Poate că acum înțelegi de ce oamenii de știință sunt amețiți.