Laboratorul JET din Marea Britanie și-a doborât propriul record în ceea ce privește cantitatea de energie pe care o poate extrage prin fuziune nucleară, scrie digi24.ro. Descoperirea oamenilor de știință poate prevesti un viitor în care energia de fuziune, care are un potențial enorm, va lua locul altor surse de generare a electricității mult mai poluante și radioactive.
Nu există o soluție miraculoasă pentru criza climatică, dar fuziunea nucleară ar putea fi cea mai bună opțiune pe care o avem la dispoziție. În misiunea de a găsi o sursă aproape nelimitată și fără emisii de carbon, oamenii de știință au mai generat energie de fuziune, dar timp de zeci de ani s-au chinuit să găsească o cale de a o susține mai mult de două secunde. Fără rezultat, până acum.
Oamenii de știință din Marea Britanie au anunțat miercuri că au reușit să dubleze recordul precedent al timpului de generare și susținere a fuziunii nucleare – același proces care permite Soarelui și altor stele să strălucească atât de puternic.
Fuziune nucleară vs. fisiune nucleară – care sunt diferențele
Energia nucleară din prezent este creată printr-un proces diferit, numit fisiune, care se bazează pe divizarea atomului. Dar, acest proces creează deșeuri care pot rămâne radioactive zeci de mii de ani. Spre deosebire de fisiunea nucleară, care alimentează reactoarele nucleare convenționale prin procesul de divizare a elementelor radioactive cu scopul de a elibera energie, fuziunea face exact opusul.
Fuziunea forțează doi atomi de hidrongen să se contopească, iar, în timpul acestui proces, se eliberează de patru ori mai multă energie decât randamentul unui reactor de fisiune nucleară și de patru milioane de ori mai multă energie decât cea obținută prin arderea combustibililor fosili.
Procesul de fuziune este unul periculos, în special, dacă are loc un accident, cum a fost cel din 2011 de la Fukushima, Japonia, care s-a produs din cauza unui cutremur și a valurilor tsunami care i-au urmat.
Fuziunea, însă, este mult mai sigură, produce foarte puține deșeuri și necesită cantități foarte mici de combustibil obținut din surse naturale și care se găsește din abundență. O parte din acest combustibil se extrage din apa de mare.
Din aceste motive, fuziunea nucleară a devenit o opțiune foarte atractivă de a genera energie, pe măsură ce lumea încearcă să scape de combustibilii fosili care sunt o cauză majoră a schimbărilor climatice.
Ce este un „tokamak” – gogașa metalică în care s-au obținut temperaturi de 10 ori mai ridicate decât în miezul Soarelui
Într-o mașinărie gigantică în formă de gogoașă, cunoscută sub numele de „tokamak”, oamenii de știință care lucrează în apropiere de Oxford au reușit în decembrie, anul trecut, să genereze 59 de megajouli de energie de fuziune susținută pentru 5 secunde – un nou record.
Cinci secunde este limita de timp peste care mașinăria nu poate să treacă din cauză că i se supraîncălzesc magneții.
Un câmp magnetic este necesar pentru a ține în frâu temperaturile foarte ridicate necesare procesului de fuziune, care pot ajunge chiar și la 150 de milioane de grade Celsius – de 10 ori mai cald decât miezul Soarelui.
„Experimentele noastre au arătat pentru prima dată că este posibil să susții procesul de fuziune folosind exact aceeași combinație de combustibili care ar urma să fie folosiți în centralele electrice ale viitorului”, a spus în cadrul unei conferințe de presă Tony Donné, directorul executiv al EUROfusion.
Pentru acest proiect, EUROfusion a intrat într-un parteneriat cu Autoritatea Energiei Atomice a Marii Britanii și Comisia Europeană.
Potențialul enorm al energiei de fuziune: procesul nu mai este doar o fantezie
Potențialul energiei de fuziune este enorm. Experimentul laboratorului JET a folosit izotopii de hidrogen deuteriu și tritiu pentru a alimenta fuziunea. Aceste elemente, care se pot extrage din apa de mare, vor putea fi folosite și în centralele electrice care vor aplica acest proces pentru obținerea energiei.
„Cantitatea de energie care poate fi obținută din deuteriu și tritiu este uriașă”, a explicat Tony Roulstone, un inginer de la Universitatea Cambridge. „De exemplu, pentru a produce toată energia electrică de care are nevoie Marea Britanie timp de o zi este nevoie de o jumătate de tonă de deuteriu, o cantitate ce ar putea fi extrasă cu ușurință din apa de mare, acolo unde concentrația de deuteriu se regăsește din abundență.”
Roulstone a explicat că fuziunea generată de JET a fost cam tot atât cât cea generată de o turbină eoliană și ar putea să alimenteze cu electricitate o casă pentru o zi.
„Dacă [procesul] ar fi repetat, ar putea alimenta mii de case.” Experții spun că rezultatele experimentului demonstrează că fuziunea nucleară este posibilă și nu mai este doar o fantezie a soluționării crizei climatice.
„Aceste rezultate de marcă ne-au adus cu un pas uriaș mai aproape de rezolvarea uneia dintre cele mai mari provocări științifice și de inginerie”, a spus și directorul Autorității Energiei Atomice din Regatul Unit.
Experimentele laboratorului JET, continuate de ITER – un megaproiect internațional din sudul Franței
Tokamak-ul din Oxford, numit JET (Joint European Torus), a fost supus unor temperaturi și presiuni atât de mari încât acest experiment va fi, cel mai probabil, ultimul pe care l-a dus la capăt.
Rezultatele obținute de laboratorul JET sunt foarte importante pentru ITER, un megaproiect din domeniul fuziunii nucleare desfășurat în sudul Franței și finanțat de SUA, China, UE, India, Japonia, Coreea de Sud și Rusia.
Proiectul ITER este construit în proporție de 80% și va începe procesul de fuziune nucleară în perioada 2025-2026.
În timp ce obiectivul JET a fost să demonstreze că fuziunea nucleară poate fi generată și întreținută, scopul proiectului ITER este să producă de 10 ori mai multă energie față de cantitatea de combustibil folosită – 500 de megawați de energie de fuziune în schimbul a 50 de megawați de combustibili, conform CNN.
Cel mai recent raport al Grupului Interguvernamental pentru Schimbările Climatice arată că lumea trebuie să își înjumătățească emisiile de gaze de seră până la finalul decadei și să ajungă la emisii net zero până în 2050 pentru a ține în frâu încălzirea globală.
Trebuie să renunțăm repede la combustibilii fosili, precum cărbunii, petrolul și gazele naturale. Aceste acțiuni sunt necesare pentru a mai spera la oprirea încălzirii globale la nivelul de 1,5 grade Celsius peste media perioadei pre-industriale, potrivit grupului din cadrul ONU.
