САЩ постигнаха технологичен пробив при термоядрения синтез

След повече от 50 години отлагания и неуспешни опити технологията на ядрен синтез най-накрая прави решителна крачка към търговска експлоатация, пише Bloomberg.

Министерството на енергетиката на САЩ обяви във вторник, че учени от лаборатория в Калифорния са успели за първи път да генерират по-голямо количество електричество от термоядрен реактор, отколкото им е необходимо, за да го задействат. Историческият пробив подкрепя перспективата, че някой ден - може би след десетилетия - световната икономика ще се управлява от безвъглеродно електричество, генерирано от процеса, който захранва Слънцето и звездите.

„Пробивът в термоядрения синтез ще остане в историята“, заяви министърът на енергетиката на САЩ Дженифър Гранхолм по време на пресконференция.

Учените са използвали 192 лазера, за да предизвикат реакцията, съсредоточена върху горивна пелета с размерите на черен пипер. Температурата на процеса надхвърля 3 милиона градуса по Целзий.

„Това е невероятно инженерно чудо“, подчертава Гранхолм. 

Пробивът представлява важен момент за развитието на технологията, чиито опити за търговско приложение се провалят в продължение на почти половин век, и се случва, когато лидерите на 10-те най-големи икономики в света – и тези на десетки по-малки страни – се ангажираха да преминат към чисти енергийни източници. Но е малко вероятно термоядреният синтез да помогне за стимулиране на колебливия напредък към нулеви емисии, поне не и без усилена работа, която според повечето експерти ще отнеме десетилетия, докато бъде достигнат желания резултат. Това означава, че този исторически пробив вероятно няма да помогне да се изместят традиционните изкопаеми горива в момент, когато светът е изправен пред задълбочаваща се криза с енергийните доставки, а нивата на парникови газове продължават да се покачват.

„Трябва да възприемем позитивен, но скептичен подход“, изтъква Андрю Соудър, старши технически експерт в независимата организация с нестопанска цел EPRI, известна преди като Electric Power Research Institute. „Ще трябва да демонстрирате, че можете да вземете енергията и да я превърнете в нещо полезно“, добавя той.

Източник на енергия от звездите

Енергията от термоядрения синтез се произвежда чрез сливане на атоми и представлява източникът на енергия за звездите, чиято огромна гравитация смазва атомите на водорода, за да образуват хелий. При термоядрения синтез няма дълготрайни радиоактивни отпадъци - ярък контраст с технологията на ядрено делене, използвана в момента при реакторите за генериране на електричество.

Учени от Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор" към Министерството на енергетиката са използвали лазери, за да бомбардират водородни изотопи, държани в състояние на плазма, за да ги слеят в хелий, освобождавайки неутрон и свободна от въглерод енергия в процеса.

Реакцията е произвела около 2,5 мегаджаула енергия в сравнение с 2,1 мегаджаула, използвани за захранване на лазерите, излишък от енергия, който учените се опитват да постигнат от десетилетия.

За да излезе от лабораторните условия, термоядрената система трябва да бъде достъпна и лесна за изграждане. Тестът на учените от „Лорънс Ливърмор“ обаче използва някои от най-мощните лазери, създавани някога: те са големи, скъпи и не са лесно достъпни за масово внедряване. Това би затруднило превръщането на това техническо постижение в успешен бизнес.

„Фактът, че имате излишък от енергия, не означава, че може да очакваме комерсиално устройство на пазара“, изтъква Крис Гадомски, главен ядрен анализатор за BloombergNEF. „Да, имаме синтез, но на каква цена?“, пита той.

Все пак новината трябва да отприщи нови потоци от финансиране и подкрепа за програма за развитие на граждански технологии, посочва Стивън Дийн, президент на Fusion Power Associates.

Стартъпи, включително Commonwealth Fusion Systems LLC и Helion Energy Inc., привлякоха 2,3 млрд. долара подкрепа през 2021 г., а поддръжниците им вероятно ще насочат допълнителни над 1 млрд. долара тази година, изчислява BloombergNEF. Сред другите забележителни компании в тази област изпъкват Marvel Fusion, TAE Technologies, General Fusion, Tokamak Energy и Zap Energy.