A tiszta energia keresése végre segíthet a klímaválság leküzdésében?

Topline

A kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium tudósai több energiát tudtak kihozni egy magfúziós reakcióból, mint amennyit beindítottak – közölte az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma. bejelentés Kedden egy nagy áttörést jelentenek a szakértők Forbes Hatalmas lépés egy szinte korlátlan tiszta energiaforrás kifejlesztése felé, amely valószínűleg még évtizedekre van hátra, és túl későn érkezik meg ahhoz, hogy kezelni tudja az éghajlatváltozás elleni küzdelem legégetőbb problémáit.

Főbb tények

A tudósok évtizedek óta figyelték a magfúziót – a csillagok meghajtású folyamatát, amely könnyebb elemeket, például hidrogént és héliumot egyesít nehezebb elemekké, és energiát szabadít fel –, de a fúziós reakciók elindításához szükséges energiaigényes körülmények miatt küzdöttek a nettó energianyereség eléréséért.

A nettó energianyereség elérése „hatalmas mérföldkő” a fúziós kutatás számára, és „kikövezi az utat a gyakorlati fúziós energia felé” – mondta Troy Carter, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem plazmafizikusa. Forbes.

A fúziót hasznosító gép kifejlesztése „jelentős új, tiszta energiaforrást jelentene” – magyarázta Todd Allen, a Michigani Egyetem nukleáris mérnöki professzora, bár megjegyezte, hogy ez évekbe fog telni, mivel „néhány nagy kihívás” áll előttünk. úgy kell kezelni, mint a reakció hosszú ideig történő fenntartása és az energia megfizethető felfogása.

Aneeqa Khan, a Manchesteri Egyetem magfúzióval foglalkozó kutatója dicsérte az „ígéretes és izgalmas eredményt”, de elmondta Forbes nem veszi figyelembe a fúziós reakciót tartalmazó lézerek működtetéséhez szükséges energiát vagy a folyamat egyéb hatástalanságait vagy veszteségeit, amelyek mindegyikével számolni kell egy életképes kereskedelmi üzem tervezésekor.

„Még mindig távol vagyunk a kereskedelmi fúziótól” – mondta Khan, ami azt jelenti, hogy a fúzió „most nem tud segíteni az éghajlati válságon”.

Ajay Gambhir, az Imperial College London Grantham Klímaváltozási és Környezetvédelmi Intézetének tudományos főmunkatársa egyetértett. Forbes történelmileg a villamosenergia-termelési technológiáknak „több évtizedbe telt, amíg a laboratóriumi méretű áttöréstől a kereskedelmi forgalomba hozatalig eljutott”, és a fúziós kereskedelmi nyereség „több év múlva lehet”, túl azon a ponton, amikor az elemzések azt sugallják, hogy a villamosenergia-termelést dekarbonizálni kellene.

Hírek Peg

A Lawrence Livermore National Laboratory Nemzeti Gyújtótelepének tudósai december 5-én fúziós gyújtást értek el, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma bejelentés Kedden a történelemben először fordult elő, hogy egy irányított fúziós kísérlet több energiát termelt, mint amennyit az elindításához felhasználtak. „Egyszerűen fogalmazva, ez a 21. század egyik leglenyűgözőbb tudományos bravúrja” – mondta kedden Jennifer Granholm energiaügyi miniszter, aki szerint a fejlesztés „erősíti nemzetbiztonságunkat” az Egyesült Államok nukleáris képességeinek javításával, és „egy jelentős lépéssel közelebb visz bennünket. annak lehetőségére, hogy a szén-dioxid-kibocsátásban gazdag fúziós energia táplálja társadalmunkat.”

Ellen

A fúziós energiaforrásként való fejlesztésével kapcsolatos időkeretek túl nagyok ahhoz, hogy segítsenek a legégetőbb éghajlati problémák megoldásában, amelyek magukban foglalják a szén-dioxid-kibocsátás azonnali csökkentését. „A fúzió már túl késő ahhoz, hogy kezelje az éghajlati válságot” – mondta Khan Forbes. „Már most is szembe kell néznünk az éghajlatváltozás okozta pusztítással globális szinten, ha csak a pakisztáni árvizeket, a kínai és európai aszályokat nézzük csak ezen a nyáron.” Szakértők arra figyelmeztetnek, hogy ezeknek a problémáknak a megoldása és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése nem várhat éveket vagy évtizedeket a kezdetig, Gambhir pedig azt mondta, hogy a nettó nulla 2050-re való eléréséről szóló több elemzés azt mutatja, hogy a globális villamosenergia-termelés körülbelül 2040-re teljesen szén-dioxid-mentes lesz. Khan hangsúlyozta, hogy fontos, hogy legyen hosszú és rövid is. -távú stratégiákat, hozzátéve, hogy kihasználnunk kell a meglévő alacsony szén-dioxid-kibocsátású technológiákat, például az atommaghasadást és a megújuló energiaforrásokat, miközben „hosszú távon fektetünk be a fúzióba”.

Amit nem tudunk

Mennyi ideig tart a fúzió. Régóta vicc a területen belül, hogy a fúzió évtizedek óta csak néhány évre van hátra. Az összes szakértő Forbes hangsúlyozta a felfedezés fontosságát, de kiemelte, hogy a fúzió életképessé tétele előtt nagy technikai és tudományos kihívások várnak. Allen, aki elmondta Forbes nem jó előrejelző, amikor felméri, hogy mikor készülhet el a fúzió, azt mondta, úgy sejti, hogy „még néhány évtizedre van hátra”. A jelentős összegű magán- és állami finanszírozás ezt gyorsabban viheti előre – tette hozzá. Carter elmondta Forbes sokkal fontosabb volt a „befektetési és innovációs akaratról” beszélni, mint az időről, rámutatva a Fehér Ház közelmúltbeli kezdeményezéseire, amelyek elősegítik a fúziót és a jelentős magánbefektetéseket az ágazatban. Egyes kezdeményezések célja egy évtizedes vagy annál rövidebb kísérleti üzemek fejlesztése – tette hozzá.

Fő háttér

A tudósok évtizedek óta foglalkoznak a magfúzióval, potenciálisan bőséges zöld energiaforrásként tekintve rá. Zöldnek tekintik, mivel nem bocsát ki szenet, és bár még mindig hulladékot termel – egyes melléktermékek radioaktívak –, ez kezelhető, és sokkal kevésbé veszélyes, mint az atommaghasadás során keletkező. Szinte korlátlan energiaellátást kínál a felhasznált tüzelőanyag bősége miatt – az elsődleges tüzelőanyag a tengervízben található hidrogén nehéz formája –, amely Carter szerint „sok százezer évre elegendő energiát biztosítana a Földnek, ha nem több millió év.”

További olvasnivalók

A magfúzió energiát ad a csillagoknak. Egy napon felvillanyozhatja a Földet? (National Geographic)

Az amerikai tudósok fúziós energiával kapcsolatos áttörése megerősíti a tiszta energiával kapcsolatos reményeket (Financial Times)

Forrás: https://www.forbes.com/sites/roberthart/2022/12/13/nuclear-fusion-breakthrough-can-the-quest-for-clean-energy-finally-help-tackle-the-climate- válság/