A tiszta, határtalan energia jövője

Legfontosabb elvitel

• December 5-én a kaliforniai National Ignition Facility amerikai tudósai több energiát termeltek egy magfúziós reakcióból, mint amennyit bevittek.
• A kísérleti eredmény egy hatalmas nukleáris energia áttörés egy évszázados kutatás során, hogy felszabadítsa a nap erejét a földön.
• Több kutatással és pénzügyi befektetéssel a kutatók úgy vélik, hogy már négy évtizeden belül vagyunk a 100%-ban tiszta, határtalan energia előállításához.

„5. december 2022-e, hétfő fontos nap volt a tudományban.”

Ezt az alulnyilatkozást Jill Hruby, a Nemzeti Nukleáris Biztonsági Hivatal (NNSA) helyettes államtitkára mondta el egy december 13-i sajtótájékoztatón.

A téma: A nukleáris energia áttörése a Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) National Ignition Facility (NIF) Kaliforniában.

A Fehér Ház Tudományos és Technológiai Politikai Hivatalának igazgatója, Dr. Arata Prabhakar az eredményt „tudományos mérföldkőnek” és „hihetetlen mérnöki csodának” nevezte.

„Ez a kettősség a kutatás előrehaladása, a komplex mérnöki rendszerek felépítése, a két fél egymástól való tanulása, így csinálunk igazán nagy, kemény dolgokat, és ez csak egy szép példa” – tette hozzá.

A fúziós reakcióból származó nettó energianyereség az első az emberiség történetében. Míg több kutatás (a sok további kutatásra van szükség ahhoz, hogy a technológiát megismételhetővé, méretezhetővé és hatékonyabbá tegyük, ez elengedhetetlen lépés a tiszta energia felé vezető úton.

A befektetők számára pedig ez több évtizedes lehetőséget jelent a kopasztásra.

Mi a nukleáris fúzió?

A magfúzió során az atomokat egyetlen, nagyobb atommá egyesítik. A folyamat hatalmas mennyiségű energiát termel, és ez az alapvető reakció, amely a napfényt mozgatja.

A magfúzió eltér a maghasadástól, az atomerőművekben alkalmazott eljárástól. A hasadás az atomokat szétválasztja, nem pedig egyesíti őket, és a folyamat során veszélyes radioaktív hulladék keletkezik.

Ezzel szemben a magfúzió sokkal hatékonyabb, szinte nem termel hulladékot, és a tengervízben könnyen elérhető hidrogénatomokat vezeti le, nem pedig a földbe temetett radioaktív anyagokat. Ez ideális jelöltté teszi a házaktól a gyártóüzemekig minden áramellátására… ha lehet méretezhető.

A fúzió egy évszázaddal ezelőtti felfedezése óta a tudósok versenyt futottak a mechanika feloldása és megismétlése érdekében egy laborban. De a fúziós reakció lebonyolítása, amely kevesebb energiát igényel, mint amennyit lead, a gyulladásnak nevezett folyamat elkerülte a tudósokat…

Mostanáig.

Az atomenergia áttörése dióhéjban

A decemberi atomenergia-áttörés a National Ignition Facility-ben történt, amely a „termonukleáris inerciális fúziónak” nevezett eljárást alkalmazza.

A 3.5 milliárd dolláros lézerkomplexum lényegében 192 lézert lő ki egy apró kapszulára. A kapszula két hidrogénizotópot tartalmaz, amelyek energiával bombázva szinte azonnal elpárolognak. A fúziós folyamat hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel.

A múltban a lézerek által bevitt energia jóval meghaladta a fúziós reakcióból származó energiát. December 5-én azonban a kutatók valami újat próbáltak ki.

Az általuk használt kapszula körüli héj vastagabb volt, mint a korábbi kísérletekben, ami azt jelenti, hogy az apró hibák kevésbé befolyásolják a kísérletet. Ez az egyszerű – és hihetetlenül megismételhető – változás lehetővé tette, hogy valami hihetetlen történjen.

Dr. Marvin Adams, az NNSA védelmi programokért felelős helyettes adminisztrátora ismertette a folyamatot a keddi sajtótájékoztatón. Megjegyezte, hogy a folyamat egy gömb alakú hengerrel kezdődött, amely egy kis kapszulát tartalmaz, „a BB átmérőjének körülbelül a fele”.

„192 lézersugár lépett be a henger két végéből – mondta –, és nekiütközött a belső falnak… A falról érkező röntgensugarak a gömbkapszulába ütköztek. A kapszulában lévő fúziós üzemanyag összeszorult, fúziós reakciók indultak meg. Mindez megtörtént korábban, 100-szor. De a múlt héten először úgy tervezték meg ezt a kísérletet, hogy a fúziós tüzelőanyag elég meleg, sűrű és kerek maradjon elég sokáig ahhoz, hogy meggyulladjon. És több energiát termelt, mint amennyit a lézerek leraktak. Körülbelül 2 megajoule befelé, körülbelül 3 megajoule kifelé. 1.5-ös nyereség.”

Ennek az áttörésnek a jelentősége

Az 1.5-ös erősítés kicsinek hangzik, és energia szempontjából az is. De nem a reakció mérete számít, hanem az, hogy megtörtént egyáltalán.

A december 5-i magfúziós áttörés egy évszázadnyi kutatás, dollárfinanszírozás és kudarcok csúcspontja volt. Bár sok lépés van a mai kor és a kereskedelmi életképesség között, e nélkül a fúzió, mint energiaforrás, alig volt több tudományos-fantasztikus trükknél. Ma ez valóság.

A fúziós jövő hosszú távú lehetőségei pedig egyszerűen megdöbbentőek. A szénnel és a fosszilis tüzelőanyagokkal ellentétben a fúziós reakciók nem termelnek CO2-kibocsátást vagy egyéb melléktermékeket. És mivel hidrogénnel, az univerzum legnagyobb mennyiségben előforduló elemével működik, termelési potenciálja gyakorlatilag korlátlan.

Ennyi energiával nem csak a károsanyag-kibocsátási lábnyomunkat csökkentjük – megfordíthatjuk.

A korlátlan teljesítmény lehetővé tenné mindenféle technológia gyorsabb, olcsóbb és tisztább fejlesztését, a klímaváltozással kapcsolatos megoldásoktól a jobb laptopokig.

A fúziós energia enyhítheti az energiakimaradásokat, megerősítheti a víztisztító telepeket, és segíthet felfedezni a hulladékok újrahasznosításának és ártalmatlanításának jobb módjait.

Az új technológiák nagymértékben vonhatják ki a CO2-t a légkörből, mérsékelve az éghajlatváltozást és csökkentve a szennyezés okozta emberi áldozatok számát.

Az akkumulátortechnológia fejlődhet, lehetővé téve a tiszta energiatermelés és -tárolás tömeges elterjedését otthonok, járművek és egyebek számára.

Nagy, hosszú távon a fúziós energia megszüntetheti az emberiség károsanyag-kibocsátását, lehetővé téve egy tisztább, zöldebb, egészségesebb bolygót – nem is beszélve arról, hogy az egész emberiség számára magasabb szintű életet élhet.

Ha ez kissé idealistának hangzik, akkor nem tévedsz. De a fúziós energia kilátásai 50 évvel ezelőtt idealisztikusak voltak. Ebben a hónapban a tudósok bebizonyították, hogy lehetséges a fúzió. Miért nem valósulhat meg a többi hosszú távú előny is?

Mit jelent ez a befektetők számára?

Mielőtt azonban a fúziós jövő valósággá válna, az energiatér további kutatást és innovációt igényel – sok mindenre.

Az idő és a technológia kulcsfontosságú

A sajtótájékoztatón kiderült, hogy a nukleáris energia áttörését meghajtó lézertömb 40 éves technológián alapul. A modern lézerek nemcsak erősebbek, hanem hatékonyabbak is – ami azt jelenti, hogy a fúziós energia nagyobb nyeresége a sarkon van.

Az LLNL igazgatója, Dr. Kim Budil óvatosan emlékeztette az újságírókat és a befektetőket arra, hogy a fúzióig még nincs négy hét vagy akár négy év. A folyamat időt vesz igénybe.

"Nagyon jelentős akadályok vannak, nem csak a tudományban, hanem a technológiában is" - mondta. „Ez egy egyszeri meggyújtott kapszula, és a kereskedelmi fúziós energia megvalósításához sok mindent meg kell tennie. Percenként sok-sok fúziós gyújtási eseményt kell produkálnia, és ehhez robusztus meghajtórendszerrel kell rendelkeznie.”

Ugyanakkor optimista is, minthogy a fúziós hajtású jövő megfogható.

"Valószínűleg nincs öt évtizede, amit szoktunk mondani" - tette hozzá. „Azt hiszem, ez az előtérbe kerül. Néhány évtizedes kutatással és befektetéssel… olyan helyzetbe hozhat minket, hogy erőműveket építsünk.”

A pénzügyi befektetések felgyorsíthatják az értékesítést

Az LLNL nagyrészt állami támogatásokra és finanszírozásra támaszkodott, hogy az atomenergia áttörést valósággá tegye. Jennifer Granholm, az Egyesült Államok energiaügyi minisztere azonban úgy véli, hogy a fúzió megvalósulásához magán- és állami kutatásra is szükség van.

„Tudjuk, hogy óriási érdeklődés mutatkozott a magánfinanszírozási közösség körében… és ezt bátorítjuk” – mondta a keddi sajtótájékoztatón. "Ez azt mutatja, hogy meg lehet csinálni, ami mindig is kérdés volt: el tudsz jutni?"

„Ez a küszöb átlépése lehetővé teszi [a tudósok számára], hogy elkezdjenek dolgozni jobb lézereken, hatékonyabb lézereken, jobb szigetelőkapszulákon stb., [ezek] a dolgok, amelyek szükségesek ahhoz, hogy modularizálni lehessen és kereskedelmi méretűvé váljon.”

Szerencsére a magánszektor ugrál a fedélzetre. Kim Budil megjegyezte, hogy sok magánvállalat vizsgálja az inerciális fúziós termelést rokona, a mágneses fúzió mellett. (A mágneses fúzió egy tokamakot használ, egy fánk alakú eszközt, amely erős mágnesekkel korlátozza a plazmát egy adott formában.)

Budil úgy véli, hogy a mágneses fúzió „egy kicsit előtte” és az e havi gyújtású áttörés között a jelenlegi technológiai „megközelítési portfóliónk” valóban remek hely.

Hozzátette: „Ezek a közösségek egymásból táplálkoznak majd, tanulni fogunk, tovább fejlesztjük a területet, és számos technológia fog kinőni mindkét területen, amellett, hogy egy fúziós erőműhöz vezet az út.”

Kihasználva a magfúziós áttörést

A sajtótájékoztatón Arata Prabhakar megosztott egy gondolatot a hallgatósággal.

„Arra is gondolok, hogy mennyi lehet az út a tudástól a cselekvésig” – mondta. „Mert egy évszázad telt el azóta, hogy rájöttünk, hogy fúzióról van szó [a csillagok energiájáról]. Abban a században pedig annyi különféle előrelépés kellett, hogy végül odáig fajuljon, hogy ezt a fúziós tevékenységet ilyen ellenőrizhető módon meg tudtuk ismételni egy laboratóriumban.”

Az idő – akár évtizedes léptékben is – a befektetők számára jól ismert fogalom. Időre van szükség ahhoz, hogy pénzt keressünk, pénzt fektessünk be, és lássuk e befektetések eredményeit.

Ha a nukleáris fúziót kereskedelmi méretekben sikerül elérni, az korlátlan energiát jelent az emberiség számára – és hatalmas bevételi potenciált az ottmaradt befektetők számára.

A Q.ai azért van itt, hogy segítsen Önnek ebbe a jövőbe és a bevételi potenciálba fektetni.

Velünk Clean Tech KitA mi mesterséges intelligencia a legjobb zöldenergia-innovációkat foglalja össze. Ebbe a készletbe való befektetés gyors és egyszerű módja annak, hogy pénzét egy jobb jövő építésébe fordítsa – és remélhetőleg hozzon némi hozamot a folyamat során.

A befektetés egyszerű, intelligens és környezetbarát.

És ahogyan az LLNL igazgatója, Kim Budil kedden elmondta: „A fúziós energia felé vezető úton a tudományos és technológiai kihívások ijesztőek, de a lehetetlennek tűnőt akkor tudjuk lehetségessé tenni, ha a legjobbat nyújtjuk.”

Töltse le a Q.ai-t még ma az AI-alapú befektetési stratégiákhoz való hozzáférés érdekében.