Zysk energetyczny w eksperymencie związanym z fuzją jądrową to dopiero początek drogi

Zysk energetyczny w eksperymencie związanym z fuzją jądrową to dopiero początek drogi
Wikipedia/ @ Lawrence Livermore National Laboratory / CC BY-SA 3.0

Zysk energetyczny ogłoszony po amerykańskim eksperymencie nad fuzją jądrową to dopiero początek drogi. Ewentualne elektrownie będą mogły komercyjnie działać dopiero za kilka dekad – twierdzi Dariusz Aksamit, fizyk z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej i popularyzator nauki.

Departament Energii Stanów Zjednoczonych ogłosił, że w działającym w Kalifornii National Ignition Facility (NIF) udało się uzyskać dodatni bilans energetyczny w procesie fuzji termojądrowej z wykorzystaniem promieniowania laserowego dużej mocy. Z fuzją termojądrową wielu naukowców wiąże nadzieje w kontekście nowych źródeł energii. Specjaliście uspokajają jednak, że osiągnięcie związane z fuzją może stać się przełomem, choć raczej nie nastąpi on zbyt szybko.

W krótkim okresie fuzja termojądrowa absolutnie nie rozwiąże naszych problemów energetycznych, ponieważ nie umiemy jeszcze jej wykorzystywać na skalę przemysłową. Nie będziemy tego umieli jeszcze przez kilka dekad. Obecnie najlepsze rozwiązanie, jakie mamy, to tradycyjne elektrownie jądrowe na uran i powinniśmy je budować wszędzie, gdzie to tylko możliwe.

mówi Dariusz Aksamit

To, oczywiście nie znaczy, że elektrownie fuzyjne są tylko mrzonką czy ciekawostką.

Jak najbardziej powinniśmy nad nimi ciężko pracować – ale musimy pamiętać też o tym, że już uciekł nam czas na zapobieganie katastrofie klimatycznej. Teraz tylko możemy ją ograniczać. Zatem obok prac nad fuzją musimy wdrażać nowoczesne technologie, które już dzisiaj ograniczą spalanie paliw kopalnych.

zauważa fizyk

Według specjalistów fuzja jest obiecująca z kilku powodów. Jeden z najważniejszych to paliwo.

Główną zaletą energetyki jądrowej – rozszczepiania oraz fuzji jąder – jest ogromna gęstość energetyczna paliwa. W jednej ręce teoretycznie moglibyśmy utrzymać paliwo, które elektrowni wystarczy nawet na rok. W przypadku fuzji owa gęstość energetyczna jest jeszcze większa, niż przy stosowanym dzisiaj rozszczepianiu atomowych jąder. To jednak nie wszystko: zasoby uranu się kiedyś skończą. Natomiast potrzebnych do elektrowni fuzyjnych lekkich pierwiastków mamy w praktyce nieskończone zasoby, bo można je uzyskiwać z oceanicznej wody.

wyjaśnia ekspert

Kolejna kwestia dotyczy odpadów.

Elektrownie fuzyjne, wbrew niektórym doniesieniom, też będą generowały odpady. Na przykład materiały, z których zbudowane są osłony reaktora po pewnym czasie, aktywując się od powstających w reakcjach jądrowych neutronów oraz wysokoenergetycznego promieniowania gamma, same stają się promieniotwórcze. Jednak powstających w trakcie fuzji odpadów będzie po pierwsze mniej, a po drugie – będą miały znacznie krótszy czas połowicznego rozpadu. Krócej będą aktywne. Będzie więc można je łatwiej utylizować. Warto dodać, że nawet dzisiaj odpady z elektrowni jądrowych są w 100% zabezpieczane.

zaznacza Dariusz Aksamit

Na taką technologię trzeba jednak poczekać, gdyż nadal stawia ona przed naukowcami i inżynierami potężne wyzwania.

Fuzja termojądrowa już działa tak naprawdę od kilku dekad, ale tylko w warunkach laboratoryjnych. Technologię tę nie jest łatwo przeskalować do zastosowań użytkowych. W reaktorach, mówiąc w uproszczeniu, musimy stworzyć jak gdyby małe słońce, a to oznacza temperaturę rzędu milionów stopni. Trzeba więc stworzyć urządzenia, które ją wytrzymają i pozwolą na kontrolowanie całej reakcji.

podkreśla fizyk

Amerykanie właśnie zademonstrowali kluczowy krok dla jednego z podejść do fuzji termojądrowej.

W tym podejściu prawie dwieście potężnych laserów uderza w wypełnioną jądrowym paliwem pastylkę o takiej wielkości, że można by ją było uchwycić w dwa palce. Laserowe promieniowanie wywołuje reakcję fuzji. Teraz, po raz pierwszy w tej technologii udało się uzyskać pewną, na razie niewielką nadwyżkę energii. Wcześniej udawało się to w innych reaktorach typu tokamak.

wyjaśnia naukowiec z PW

Nad tokamakami pracują m.in. Europejczycy. To technologia, w której fuzja zachodzi w rzadkiej, gorącej plazmie utrzymywanej z pomocą silnego pola magnetycznego.

Nadwyżkę energii uzyskano już np. w brytyjskim tokamaku JET. We Francji powstaje reaktor o nazwie ITER, który ma zapewniać dziesięciokrotną nadwyżkę energetyczną. Dopiero, około roku 2050 ma powstać DEMO – oparty na tej samej technologii, pierwszy reaktor, który ma już produkować prąd dla sieci. Niedawno pojawiła się informacja, że w 2040 roku ma ruszyć demonstracyjna elektrownia w Wielkiej Brytanii. Jednak także nadal będzie tylko urządzeniem demonstracyjnym. Trudno na obecną chwilę powiedzieć, które podejście – europejskie czy amerykańskie zaowocuje sukcesem. To się wyjaśni może dopiero za 20 lat.

podsumowuje Dariusz Aksamit

źródło: naukawpolsce.pap.pl, Marek Matacz

Odnawialne źródła energii – dodatkowe informacje:
biogaz, biometan, biopaliwo, efektywność energetyczna, energetyka prosumencka, energetyka jądrowa, energetyka rozproszona, energia cieplna oceanu, energia geotermalna, energia prądów morskich pływów i falowania, energia słoneczna, energia wiatru, energia wodna, fuzja termojądrowa, kryzys energetyczny, offshore, perowskit, prosument, REPowerEU, Small Modular Reactor (SMR), spółdzielnie energetyczne (wspólnoty energetyczne), system net-billingu, transformacja energetyczna, wodór, ubóstwo energetyczne, zielona energia, zrównoważona energetyka

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne
, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie

Scroll to Top