Un progres major în fuziunea nucleară ar putea însemna „energie aproape nelimitată”

Cercetătorii au făcut un progres în fuziunea nucleară în încercarea de a debloca o sursă de energie „aproape nelimitată, sigură și curată”: au obținut mai multă energie decât au introdus dintr-o reacție de fuziune nucleară.

Fuziunea nucleară implică lovirea unele de altele a elementelor ușoare, cum ar fi hidrogenul, pentru a forma elemente mai grele, eliberând o explozie uriașă de energie în acest proces. Abordarea, care dă naștere căldurii și luminii Soarelui și a altor stele, a fost găsită ca având un potențial imens ca sursă de energie durabilă, cu emisii scăzute de carbon.

• De ce azbestul încă apare în unele produse cosmetice?
• Oamenii de știință au creat cele mai subțiri spaghete din lume

Cu toate acestea, de când a început cercetarea fuziunii nucleare, în anii 1950, cercetătorii nu au reușit să demonstreze un câștig pozitiv de energie, o condiție cunoscută sub numele de aprindere.

Însă cu un nou progres în fuziunea nucleară, se pare că acest prag a fost depășit.

Un nou progres în fuziunea nucleară

Potrivit unui articol din Financial Times, care încă nu a fost confirmat de către National Ignition Facility (NIF) de la Lawrence Livermore National Laboratory, din California, SUA, care se află în spatele lucrării, cercetătorii au reușit să elibereze 2,5 megajouli de energie după ce au folosit doar 2,1 megajouli pentru a încălzi combustibilul cu lasere.

Dr. Robbie Scott, de la Central Laser Facility (CLF) Plasma Physics Group din cadrul Science and Technology Facilities Council (STFC), care a contribuit la această cercetare, a descris rezultatele drept o „realizare importantă”.

„Fuziunea are potențialul de a oferi o sursă aproape nelimitată, sigură, curată, de energie de bază fără carbon”, a spus el.

„Acest rezultat al National Ignition Facility este prima demonstrație de laborator a ‘câștigului de energie’ prin fuziune, adică este scoasă mai multă energie de fuziune decât este introdusă de fasciculele laser”, spune Scott, potrivit The Guardian.

O demonstrație reușită

„Experimentul demonstrează fără ambiguitate că fizica fuziunii laser funcționează. Pentru a transforma rezultatul NIF în producție de energie, rămâne multă muncă, dar acesta este un pas înainte”, a adăugat el.

Profesorul Jeremy Chittenden, profesor de fizica plasmei la Imperial College London, a fost de acord. „Dacă ceea ce a fost raportat este adevărat și s-a eliberat mai multă energie decât a fost folosită pentru a produce plasmă, acesta este un adevărat progres, care este extrem de interesant”, a spus el.

„Demonstrează că obiectivul mult căutat, ‘Sfântul Graal’ al fuziunii, poate fi într-adevăr atins”, comentează profesorul.

Ce NU înseamnă acest progres în fuziunea nucleară?

Dar experții au subliniat că, deși rezultatele ar fi o demonstrația importantă a principiului, tehnologia este departe de a fi un pilon al peisajului energetic. Pentru început, 0,4 megajouli înseamnă aproximativ 0,1 kWh, aproximativ suficientă energie pentru a încălzi un ibric.

„Pentru a transforma fuziunea într-o sursă de energie, va trebui să creștem și mai mult câștigul de energie. Va trebui, de asemenea, să găsim o modalitate de a reproduce același efect mult mai frecvent și mult mai ieftin înainte de a putea transforma în mod realist acest lucru într-o centrală electrică”, a spus Chittenden.

Justin Wark, profesor de fizică la Universitatea din Oxford, a adăugat că, deși, în principiu, Laboratorul Național Lawrence Livermore ar putea produce un astfel de rezultat aproximativ o dată pe zi, o centrală electrică de fuziune ar trebui să o facă de 10 ori pe secundă.

Și încă ceva: câștigul de energie pozitiv raportat nu ia în considerare cei 500 megajouli de energie care au fost introduși în lasere.

Când ne vom putea alimenta locuințele cu energie electrică din fuziune nucleară?

Cu toate acestea, Chittenden a subliniat că NIF a fost conceput pentru demonstrații științifice, nu ca o centrală electrică. „Eficiența conversiei energiei electrice în energie laser nu a fost un factor în proiectarea sa”, a spus el.

„Orice om care lucrează în fuziune s-ar grăbi să sublinieze că mai este un drum lung de parcurs de la demonstrarea câștigului de energie până la obținerea eficienței prizei de perete, în care energia provenită dintr-un reactor de fuziune depășește energia electrică necesară pentru funcționarea reactorului”, a spus el.

„Experimentele NIF demonstrează procesul științific de aprindere și modul în care acesta duce la un câștig mare de energie de fuziune, dar pentru a transforma acest lucru într-o centrală electrică trebuie să dezvoltăm metode mai simple pentru a atinge aceste condiții, care vor trebui să fie mai eficiente și, mai presus de toate, mai ieftine pentru ca fuziunea inerțială să fie folosită ca sursă de energie de fuziune”, concluzionează Chittenden.

Cele mai recente rezultate, dacă sunt adevărate, depășesc ultima mare descoperire a instalației, care a avut loc chiar în 2021, când a fost anunțat faptul că echipa a atins un nivel de 70% din energia introdusă, eliberată ca energie nucleară.

Vă recomandăm să citiți și:

Microscopul inspirat de Telescopul James Webb vede moleculele în 6D

Cercetătorii au descoperit cel mai dur material de pe Pământ

Ceasurile atomice spațiale ar putea ajuta la elucidarea materiei întunecate

NASA va testa în curând aeronava supersonică X-59