Viitorul energiei curate, fără limite

Cheltuieli cheie

• Pe 5 decembrie, oamenii de știință americani de la National Ignition Facility din California au generat mai multă energie dintr-o reacție de fuziune nucleară decât au introdus în
• Rezultatul experimental este o descoperire masivă a energiei nucleare într-o încercare de un secol de a debloca puterea soarelui pe pământ.
• Cu mai multă cercetare și investiții financiare, cercetătorii cred că suntem în patru decenii de a produce energie 100% curată, fără limite.

„Luni, 5 decembrie 2022 a fost o zi importantă în știință.”

Această subestimare a fost făcută de Jill Hruby, subsecretar pentru Administrația Națională de Securitate Nucleară (NNSA), la o conferință de presă din 13 decembrie.

Subiect: O descoperire în domeniul energiei nucleare la Instituția Națională de Aprindere (NIF) a Laboratorului Național Lawrence Livermore (LLNL) din California.

Dr. Arata Prabhakar, directorul Biroului Casei Albe pentru Politici în Știință și Tehnologie, a anunțat această realizare drept „o piatră de hotar științifică” și „o minune inginerească dincolo de credință”.

„Această dualitate de avansare a cercetării, construirea sistemelor complexe de inginerie, ambele părți învățând una de la cealaltă, așa facem lucruri foarte mari și grele și acesta este doar un exemplu frumos”, a adăugat ea.

Câștigul net de energie din reacția de fuziune este primul din istoria omenirii. În timp ce mai multe cercetări (a mult mai multă cercetare) este necesară pentru a face tehnologia replicabilă, scalabilă și mai eficientă, este un pas esențial pe calea către energie curată.

Iar pentru investitori, asta reprezintă zeci de ani de oportunități coapte pentru smulgere.

Ce este fuziunea nucleară?

Fuziunea nucleară implică combinarea atomilor într-un singur atom mai mare. Procesul generează cantități enorme de energie și este reacția de bază care conduce soarele nostru.

Fuziunea nucleară diferă de fisiunea nucleară, procesul folosit în centralele nucleare. Fisiunea desparte atomii, mai degrabă decât să-i combine, generând deșeuri radioactive periculoase în acest proces.

În schimb, fuziunea nucleară este mult mai eficientă, aproape că nu generează deșeuri și elimină atomii de hidrogen ușor disponibili în apa de mare, mai degrabă decât materialele radioactive îngropate în pământ. Asta îl face candidatul ideal pentru alimentarea tuturor, de la case la fabrici de producție... dacă ar putea fi scalat.

De când fuziunea a fost descoperită în urmă cu un secol, oamenii de știință s-au întrecut pentru a debloca și a reproduce mecanica într-un laborator. Dar desfășurarea unei reacții de fuziune care necesită mai puțină energie decât o produce, un proces numit aprindere, a ocolit oamenii de știință...

Pana acum.

Descoperirea energiei nucleare pe scurt

Descoperirea energiei nucleare din decembrie a avut loc la Instalația Națională de Aprindere, care utilizează un proces numit „fuziune inerțială termonucleară”.

În esență, complexul laser de 3.5 miliarde de dolari trage 192 de lasere într-o capsulă minusculă. Capsula conține doi izotopi de hidrogen care, atunci când sunt bombardați cu energie, se vaporizează aproape imediat. Procesul de fuziune eliberează cantități enorme de energie.

În trecut, aportul de energie de la laser depășea cu mult energia de ieșire din reacția de fuziune. Dar pe 5 decembrie, cercetătorii au încercat ceva nou.

Învelișul din jurul capsulei pe care au folosit-o era mai gros decât în ​​experimentele trecute, ceea ce înseamnă că micile defecte afectează experimentul mai puțin. Această schimbare simplă – și incredibil de replicabilă – a permis să se întâmple ceva incredibil.

Dr. Marvin Adams, administrator adjunct al NNSA pentru programele de apărare, a descris procesul la conferința de presă de marți. El a observat că procesul a început cu un cilindru sferic care conține o capsulă mică, „aproximativ jumătate din diametrul unui BB”.

„192 de raze laser au intrat de la cele două capete ale cilindrului”, a spus el, „și au lovit peretele interior... Raze X de la perete au lovit capsula sferică. Combustibilul de fuziune din capsulă a fost stors, au început reacțiile de fuziune. Toate acestea se întâmplaseră înainte, de 100 de ori înainte. Dar săptămâna trecută, pentru prima dată, au proiectat acest experiment astfel încât combustibilul de fuziune să rămână suficient de fierbinte, suficient de dens și suficient de rotund pentru suficient timp pentru a se aprinde. Și a produs mai multe energii decât au depus laserele. Aproximativ 2 megajouli înăuntru, aproximativ 3 megajouli afară. Un câștig de 1.5.”

Importanța acestei descoperiri

Un câștig de 1.5 sună mic, iar din punct de vedere energetic, așa este. Dar nu dimensiunea reacției contează, ci faptul că s-a întâmplat deloc.

Recunoașterea fuziunii nucleare din 5 decembrie a fost punctul culminant al unui secol de cercetare, finanțare de dolari și eșecuri. Deși există mulți pași între azi și viabilitatea comercială, fără acest pas, fuziunea ca sursă de energie a fost puțin mai mult decât un truc științifico-fantastic. Astăzi, este o realitate.

Iar potențialul pe termen lung al unui viitor intens de fuziune este pur și simplu uluitor. Spre deosebire de cărbune și combustibili fosili, reacțiile de fuziune nu generează emisii de CO2 sau alte produse secundare. Și din moment ce funcționează pe hidrogen, cel mai abundent element din univers, este practic nelimitat în potențialul său de producție.

Cu atâta energie, nu ne vom reduce doar amprenta emisiilor, ci o putem inversa.

Puterea nelimitată ar face posibilă dezvoltarea tuturor tipurilor de tehnologii mai rapid, mai ieftin și mai curat, de la soluții pentru schimbările climatice la laptopuri mai bune.

Energia de fuziune ar putea atenua întreruperile de energie, ar putea alimenta stațiile de tratare a apei și ne poate ajuta să descoperim modalități mai bune de reciclare și de eliminare a gunoiului.

Noile tehnologii ar putea extrage CO2 din atmosferă la scară, atenuând schimbările climatice și reducând victimele umane induse de poluare.

Tehnologia bateriilor ar putea avansa, permițând adoptarea în masă a producției și stocării de energie curată pentru case, vehicule și multe altele.

La o scară mare, pe termen lung, energia de fuziune ar putea elimina emisiile omenirii, permițând o planetă mai curată, mai verde și mai sănătoasă – ca să nu mai vorbim de o viață ridicată pentru întreaga umanitate.

Dacă asta sună puțin idealist, nu te înșeli. Dar, din nou, perspectiva energiei de fuziune era idealistă acum 50 de ani. Luna aceasta, oamenii de știință au demonstrat că fuziunea este posibilă. De ce nu se pot realiza și celelalte beneficii pe termen lung?

Ce înseamnă acest lucru pentru investitori?

Dar, înainte ca viitorul fuziunii să devină realitate, spațiul energetic necesită mai multă cercetare și inovație – o mulțime de ea.

Timpul și tehnologia sunt cheia

Conferința de presă a dezvăluit că rețeaua laser care a alimentat descoperirea energiei nucleare se bazează pe tehnologie veche de 40 de ani. Nu numai că laserele moderne sunt mai puternice, ci și mai eficiente – ceea ce înseamnă că câștiguri mai mari de energie de fuziune sunt chiar după colț.

Directorul LLNL, Dr. Kim Budil, a avut grijă să le reamintească jurnaliştilor şi investitorilor că fuziunea nu este la patru săptămâni sau chiar patru ani. Procesul va dura.

„Există obstacole foarte semnificative, nu doar în știință, ci și în tehnologie”, a spus ea. „Aceasta este o capsulă aprinsă o dată și pentru a realiza energia comercială de fuziune, trebuie să faci multe lucruri. Trebuie să puteți produce multe, multe evenimente de aprindere prin fuziune pe minut și trebuie să aveți un sistem robust de drivere pentru a permite acest lucru.”

Cu toate acestea, ea este, de asemenea, optimistă decât este la îndemână un viitor alimentat de fuziune.

„Probabil că nu sunt cinci decenii distanță, ceea ce obișnuiam să spunem”, a adăugat ea. „Cred că trece în prim-plan. Cu câteva decenii de cercetare și investiții... ne-ar putea pune în situația de a construi centrale electrice.”

Investițiile financiare pot conduce la o comercializare mai rapidă

LLNL s-a bazat în mare parte pe granturi și finanțare publice pentru a face descoperirea energiei nucleare o realitate. Dar secretarul american pentru Energie, Jennifer Granholm, consideră că atât cercetarea privată, cât și cea publică sunt necesare pentru ca fuziunea să aibă loc.

„Știm că a existat un interes uriaș în rândul comunității de finanțare privată... și încurajăm acest lucru”, a spus ea la conferința de presă de marți. „Acest lucru arată că se poate, ceea ce a fost întotdeauna o întrebare: poți ajunge acolo?”

„Acest prag depășit permite [oamenilor de știință] să înceapă să lucreze la lasere mai bune, lasere mai eficiente, la capsule de izolare mai bune etc., [Aceste sunt] lucrurile care sunt necesare pentru a le permite să fie modularizate și duse la scară comercială.”

Din fericire, sectorul privat urcă la bord. Kim Budil a remarcat că multe companii private explorează producția de fuziune inerțială alături de vărul său, fuziunea magnetică. (Fuziunea magnetică folosește un tokamak, un dispozitiv în formă de gogoașă care folosește magneți puternici pentru a limita plasma într-o anumită formă.)

Budil crede că, între fuziunea magnetică fiind „puțin în față” și descoperirea aprinderii din această lună, a avea „portofoliul nostru de abordări” tehnologic actual este cu adevărat un loc grozav pentru a fi.

Ea a adăugat: „Aceste comunități se vor hrăni una pe cealaltă, vom învăța, vom continua să progresăm în domeniu și multe tehnologii vor crește din ambele domenii, pe lângă calea către o centrală de fuziune.”

Valorificarea descoperirii fuziunii nucleare

În timpul conferinței de presă, Arata Prabhakar a împărtășit un moment de gândire cu publicul.

„De asemenea, m-am gândit la cât de lungă poate dura călătoria de la a ști la a face”, a spus ea. „Pentru că a trecut un secol de când ne-am dat seama că a fost fuziune [alimentarea stelelor]. Și în acel secol, a fost nevoie de atât de multe progrese diferite care în cele din urmă s-au reunit până la punctul în care am putut reproduce acea activitate de fuziune în acest mod controlabil într-un laborator.”

Timpul – chiar și la o scară de decenii – este un concept cu care investitorii sunt familiarizați. Este nevoie de timp pentru a face bani, a investi bani și a vedea rezultatele acestor investiții.

Dacă fuziunea nucleară poate fi adusă la scară comercială, ea reprezintă energie nelimitată pentru umanitate – și un potențial masiv de câștiguri pentru investitorii care au rămas.

Q.ai este aici pentru a vă ajuta să investiți în acel viitor și în acel potențial de câștig.

Cu noastre Kit Clean Tech, IA noastră reunește cele mai bune inovații în domeniul energiei verzi. Investiția în acest Kit este o modalitate rapidă și ușoară de a-ți pune banii la lucru pentru a construi un viitor mai bun - și, sperăm, de a genera unele profituri în acest proces.

Investiția este simplă, inteligentă și ecologică.

Și, după cum a spus directorul LLNL, Kim Budil, marți, „Provocările științifice și tehnologice pe calea către energia de fuziune sunt descurajante, dar a face posibil ceea ce aparent imposibil este atunci când suntem la cel mai bun lucru.”

Descărcați Q.ai astăzi pentru acces la strategii de investiții bazate pe inteligență artificială.