3 comentariiUPDATE ora 17.11: Jennifer M. Granholm, secretarul Energiei din SUA, echivalentul ministrului Energiei, a anunțat că cercetătorii americani au replicat „anumite condiții care se găsesc în stele și în soare” și că descoperirea ne duce mai aproape de posibilitatea de a avea energie pe bază de fuziune, cu emisii zero de carbon.
„Așa este când America conduce, și abia ce ne-am pornit”, a spus ea.
„Dacă avansăm în fuziunea nucleară, putem produce electricitate curată, carburanți pentru transport, electricitate, industrie grea și multe altele”.
Arati Prabhakar, director al Biroului pentru Știință și Tehnologie al Casei Albe și consilier al președintelui Joe Biden a spus că descoperirea este o „bornă științifică” și o „minune a ingineriei”.
Dr. Marvin „Marv” Adams – Administrator adjunct pentru programe de apărare în cadrul NNSA (Administrația Națională pentru Securitate Nucleară – n.r.) – a prezentat dispozitivul în care a avut loc experimentul.
Oficialul a completat că Statele Unite „se pricep la ceea ce fac”.
Descoperirea a avut loc în data de 5 decembrie.
***
Pentru prima dată, o echipă de cercetători din SUA a reușit să obțină mai multă energie nucleară decât a consumat; un câștig pozitiv cunoscut în domeniu drept „igniție”.
Știrea inițială a apărut în Financial Times și urmează să fie confirmată oficial marți de Laboratorul Național Lawrence Livermore din California, instituția care a produs descoperirea.
Aici cercetătorii au reușit să elibereze 2,5 MJ (megajouli de energie) după ce folosiseră 2,1 MJ pentru a încălzi combustibilul cu lasere. E un pas foarte important spre producerea de energie nucleară curată.
La fel ca în stele
Energia nucleară poate să vină din două tipuri de reacții nucleare: de fisiune și de fuziune. Primele înseamnă ruperea unor atomi mai grei în atomi mai mici și mai ușori. Reacțiile de fuziune nucleară înseamnă opusul: nucleele unor atomi mai ușori (de la începutul sistemului periodic) fuzionează și formează atomi mai grei.
Atât procesele de fuziune, cât și cele de fisiune au loc cu eliberarea unei cantități imense de energie, explică fizicianul Octavian Micu, într-o versiune simplificată, pe înțelesul tuturor.
Reacțiile de fuziune sunt cele care au loc în stele. Acolo s-au format elementele grele din univers. În stele există un echilibru care face ca, atâta timp cât există hidrogen care să fuzioneze, reacția de fuziune să continue. Acest echilibru este dat de gravitația care ține steaua compactă și nu lasă atomii să se disipeze în spațiu, iar reacția să moară.
De ce vorbim de „energie curată”
„Omenirea încearcă de vreo șapte decenii să extragă energie din același tip de reacții, folosind reactoarele de fuziune”, spune Micu. „Prin comparație cu reactoarele de fisiune unde produșii dezintegrării sunt elemente radioactive pentru perioade foarte mari de timp, din reacțiile de fuziune rezultă heliu, care este un gaz nobil. De aceea cercetătorii spun că este vorba de energie curată și sigură”, a mai explicat fizicianul român.
Ce aduce nou descoperirea și cum rezolvă o problemă veche de decenii
Până acum, marea problemă a reactoarelor de fuziune a fost că „plasma (precum cea din soare) din care rezulta energia necesară pentru a produce curentul a fost extrem de greu de menținut în existență, astfel încât noi să extragem mai multă energie decât cea consumată pentru a iniția reacția și a produce plasma”, explică Micu Octavian, care a studiat fizică la Universitatea din Alabama.
Altfel spus, până acum echilibrul energetic a fost unul negativ. În reactoarele de fuziune experimentală se consuma mai multă energie pentru a produce plasma decât se obținea energie.
Descoperirea de la laboratorul de igniție din California rezolvă această problemă. Din datele disponibile până la această oră, s-a reușit producerea a 2,5 MJ (megajouli) de energie folosind doar 2,1 MJ (megajouli) de energie pentru a porni reacția. Adică pentru prima dată echilibrul este pozitiv.
Ca să punem însă în context, diferența de 0,4 MJ este echivalentul energiei consumate „pentru a fierbe zece ibrice de apă”, explică Jeremy Chittenden, codirector al Centrului pentru Studii de Fuziune Inerțială la Imperial College în Londra, citat de The Guardian. Asta în stadiul experimental.
Când va putea fi aplicată în practică descoperirea
Unii specialiști sunt extrem de optimiști cu privire la însemnătatea descoperirii. „Fuziunea are potențialul de a furniza energie aproape fără limite, sigură, curată”, crede Robbie Scott, unul dintre cercetătorii implicați direct în proiect.
Rezultatul e, fără îndoială, impresionant, dacă îl comparăm cu cea mai mare reușită din domeniu, cea de anul trecut, când cercetătorii au obținut înapoi 70% din energia consumată în acel experiment. Saltul până la a ieși „pe plus” pare uriaș.
Octavian Micu rămâne prudent în evaluările sale. „Pentru cercetare, desigur că este o știre foarte importantă, însă nu trebuie să ne facem iluzii și să ne imaginăm că, de mâine, vom putea produce energie în acest fel. Mai este mult de la această realizare până când laptopurile noastre vor fi încărcate cu curent provenind de la reactoare de fuziune nucleară”.
Întrebat cât estimează că va mai dura până la folosirea pe scară largă a acestui tip de energie, Micu estimează „cel puțin unul-două decenii”.
De ce? „Abia s-a depășit pragul cu balanța energetică pozitivă. Este nevoie ca această balanță să încline mult mai mult spre partea pozitivă înainte ca acest proces să fie viabil tehnologic”, spune fizicianul.
„În al doilea rând, deocamdată s-a obținut un rezultat într-un reactor de cercetare, ulterior trebuie construiți reactori de fuziune care să funcționeze la scară industrială. Aceștia trebuie să treacă prin o mulțime de certificări și de verificări. Abia după aceea vor putea fi construiți cei care vor produce energie în rețea. Aceste etape durează”.
Cu alte cuvinte, deși ne dă motive să fim optimiști, descoperirea nu va avea niciun impact asupra actualei crize energetice, ci a deceniilor care vin.