Triput ponovljen istorijski uspjeh nuklearne fuzije. “Ovo će promijeniti svijet”

Naučnici u Kaliforniji ispaljuju gotovo 200 lasera na cilindar koji drži kapsulu s gorivom veličine zrna bibera i time poduzimaju još jedan korak u potrazi za fuzijskom energijom koja bi, ako se njome jednom uspije ovladati, svijetu mogla pružiti gotovo neograničen izvor čiste energije.

Jednog decembarskog jutra prošle godine naučnici iz National Ignition Facilityja (NIF) u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Kaliforniji (LLNL) uspjeli su prvi u svijetu u procesu nazvanom “paljenje” proizvesti reakciju nuklearne fuzije koja je oslobodila više energije nego što je potrošila.

Sada kažu da su uspješno replicirali paljenje najmanje tri puta ove godine, prema izvještaju LLNL-a iz decembra. Ovo označava još jedan značajan iskorak u onome što bi jednog dana moglo biti važno rješenje za globalnu klimatsku krizu, prvenstveno potaknutu izgaranjem fosilnih goriva, piše CNN.

Istorijski uspjeh

Decenijama su naučnici pokušavali iskoristiti fuzijsku energiju, u biti stvarajući snagu sunca na Zemlji. Nakon što su prošle godine ostvarili povijesni neto dobitak energije, sljedeći važan korak bio je dokazati da se proces može replicirati.

Brian Appelbe, naučni saradnik iz Centra za studije inercijske fuzije na Imperial Collegeu u Londonu, rekao je da sposobnost repliciranja pokazuje da je proces robustan i da se može postići čak i kada su uvjeti poput lasera ili goriva različiti.

Svaki eksperiment također nudi priliku za detaljno proučavanje fizike paljenja, rekao je Appelbe za CNN: “Ovo pruža vrijedne informacije naučnicima u rješavanju sljedećeg izazova koji treba prevladati: kako maksimizirati energiju koja se može dobiti.”

Za razliku od nuklearne fisije – procesa koji se danas koristi u svjetskim nuklearnim postrojenjima, a koja nastaje dijeljenjem atoma – nuklearna fuzija ne ostavlja dugotrajni radioaktivni otpad. Kako se klimatska kriza ubrzava, a hitnost odbacivanja fosilnih goriva koja zagrijavaju planetu raste, mogućnost stvaranja obilnog izvora sigurne i čiste energije je primamljiva.

Nuklearna fuzija, reakcija koja pokreće Sunce i druge zvijezde, uključuje spajanje dvaju ili više atoma u jedan gušći, i to u procesu koji oslobađa ogromne količine energije.

Dug je put pred naučnicima

Postoje različiti načini stvaranja fuzijske energije, ali na NIF-u naučnici ispaljuju niz od gotovo 200 lasera na kuglicu vodikovog goriva unutar dijamantne kapsule veličine zrna papra, koja je sama unutar zlatnog cilindra. Laseri zagrijavaju vanjsku stranu cilindra, stvarajući niz vrlo brzih eksplozija i generirajući velike količine energije kroz toplinu.

Energija proizvedena u decembru 2022. bila je mala – bilo je potrebno oko dva megadžula za pokretanje reakcije koja je oslobodila ukupno 3.15 megadžula, dovoljno da prokuha oko 10 čajnika vode. Ali to je bilo dovoljno da se napravi uspješno paljenje i da se dokaže da laserska fuzija može stvoriti energiju.

Nakon toga su naučnici to učinili još nekoliko puta. 30. jula NIF laser poslao je nešto više od dva megadžula do cilja, što je rezultiralo s 3.88 megadžula energije – što je bio najveći do sada ostvareni prinos. Dva sljedeća eksperimenta u oktobru također su donijela neto dobitke.

“Ovi rezultati pokazali su sposobnost NIF-a da dosljedno proizvodi fuzijsku energiju na nivoima od više megadžula”, stoji u izvještaju. Ipak, još je jako dug put do niovoa nuklearne fuzije potrebne za napajanje električnih mreža i sistema grijanja. Fokus je sada na nadogradnji postignutog napretka i smišljanju kako dramatično povećati fuzijske projekte i značajno smanjiti troškove.

“Ovo će promijeniti svijet”

Na klimatskom summitu COP28 u Dubaiju, američki izaslanik za klimu John Kerry pokrenuo je međunarodni angažman koji uključuje više od 30 zemalja s ciljem poticanja nuklearne fuzije kako bi se pomoglo u rješavanju klimatske krize.

“U fuziji postoji potencijal da revolucioniramo naš svijet i promijenimo sve opcije koje su pred nama te svijetu osiguramo obilje čiste energije bez štetnih emisija tradicionalnih izvora energije”, rekao je Kerry na klimatskom skupu.

U decembru je ministarstvo energetike SAD-a najavilo ulaganje od 42 miliona dolara u program koji okuplja više institucija, uključujući LLNL, kako bi se uspostavili centri usmjereni na razvoj fuzije.

“Iskorištavanje fuzijske energije jedan je od najvećih naučnih i tehnoloških izazova 21. stoljeća. Sada imamo dokaze ne samo da je moguće nego i vjerojatno da fuzijska energija može biti stvarnost”, izjavila je američka ministrica energetike Jennifer Granholm.