Premium
Oameni de ştiinţă care lucrează în cadrul unui proiect al Guvernului SUA au realizat un progres important pe calea spre obţinerea energiei din procesul de fuziune nucleară - acelaşi proces prin care stelele produc energie - oferind noi speranţe pentru obţinerea unei surse de energie complet nepoluantă şi inepuizabilă, transmite miercuri Reuters.
Folosind cel mai mare laser din lume, cercetătorii au reuşit în premieră să obţină autoîncălzirea combustibilului de fuziune, dincolo de temperatura până la care a fost încălzit în cadrul unui reactor experimental de fuziune nucleară, reuşind să producă plasmă, ceea ce reprezintă un pas important în direcţia obţinerii unei energii de fuziune autosustenabile, potrivit Agerpres.ro.
Energia rezultată din cadrul experimentului de fuziune nucleară este modestă - echivalentul a 9 baterii de 9 volţi, de tipul celor care alimentează detectoarele de fum şi alte mici dispozitive. Dar experimentul derulat la Laboratorul Naţional Lawrence Livermore din California reprezintă o bornă importantă pe drumul lung deja de peste două decenii de a obţine energie din procese controlate de fuziune nucleară. Cercetătorii au precizat însă că mai este nevoie de mulţi ani de muncă susţinută până vor obţine un sistem fiabil de producere a energiei prin fuziune nucleară.
În cadrul acestui experiment s-a obţinut autoîncălzirea materiei în stare de plasmă prin fuziune nucleară - proces în care nucleii atomici se combină rezultând elemente mai grele, reacţie în urma căreia se degajă energie. Plasma este una dintre stările de agregare ale materiei, alături de mult mai familiarele stări solidă, lichidă sau gazoasă.
"Dacă vei să faci un foc de tabără, trebuie ca respectivul foc să fie suficient de fierbinte astfel încât lemnele să se aprindă singure", a declarat Alex Zylstra, fizician în cadrul Laboratorului Naţional Lawrence Livermore - parte a Departamentului american pentru Energie - şi coordonator al studiului publicat în revista Nature. "Aceasta este o bună analogie pentru plasma aprinsă, care face ca procesul de fuziune să se autosusţină", a adăugat el.
Cercetătorii au direcţionat 192 de fascicule laser spre o ţintă minusculă, constând într-o capsulă cu diametrul de aproximativ 2 milimetri, umplută cu combustibil pentru fuziune (o plasmă formată din deuteriu şi tritiu, doi izotopi ai hidrogenului). La temperaturi foarte ridicate, nucleii de deuteriu fuzionează cu cei de tritiu şi se eliberează energie. După fuziunea a doi nuclei este eliberat un neutron şi o particulă cu sarcină pozitivă denumită "particulă alfa", ce este formată din doi neutroni şi doi protoni.
(Procesul de) "fuziune necesită să încălzim extrem de mult combustibilul pentru ca acesta să ardă - ca un foc obişnuit, însă pentru o reacţie de fuziune este nevoie de aproximativ 100 de milioane de grade Fahrenheit (55 de milioane de grade Celsius). Timp de decenii am reuşit să producem reacţii de fuziune în experimente în care am încălzit foarte mult combustibilul de fuziune, însă această metodă nu este suficient de bună pentru a obţine energie netă din fuziune. Acum, pentru prima oară, reacţiile de fuziune care s-au produs în combustibil au asigurat cea mai mare parte a nivelului de căldură necesar. Acesta este un nou regim denumit plasmă aprinsă", a mai explicat Zylstra.
Spre deosebire de arderea combustibililor fosili sau de procesul de fisiune nucleară folosit în centralele atomice pentru obţinerea energiei, fuziunea nucleară oferă perspectiva energiei nelimitate, fără poluare, deşeuri radioactive sau gaze cu efect de seră. Dacă atomocentralele produc energie prin ruperea nucleilor atomici, energia de fuziune provine din fuzionarea nucleilor atomici, la fel ca în interiorul stelelor.
"Energia de fuziune este Sfântul Graal al energiei curate şi nelimitate", a comentat şi Annie Kritcher de la Laboratorul Naţional Lawrence Livermore, coordonatoarea acestor experimente desfăşurate în anii 2020 şi 2021.
În aceste experimente s-a obţinut prin fuziune de aproximativ 10 ori mai multă energie decât s-a folosit pentru a încălzi combustibilul de fuziune, dar mai puţin de 10% din totalul de energie laser folosită, ceea ce arată că procesul rămâne încă ineficient. Cercetătorii sunt însă optimişti că se află pe drumul cel bun.
"Transformarea fuziunii în realitate (fezabilă) este o provocare tehnologică extrem de complexă şi va necesita investiţii serioase şi inovaţii majore pentru a deveni practică din punct de vedere economic. Consider că fuziunea, ca sursă viabilă de energie, este o provocare pentru următoarea decadă", a mai susţinut Alex Zylstra.
