Nowozelandzka firma zbliża się do nieograniczonej energii z fuzji

(CLO) W magazynie w stolicy Nowej Zelandii, Wellington, start-up próbuje odtworzyć energię gwiazdy na Ziemi, wykorzystując nowy typ reaktora fuzyjnego.

Czym jest energia fuzyjna?

Celem firmy jest produkcja energii termojądrowej, czyli formy praktycznie nieograniczonej, czystej energii, powstającej w wyniku reakcji dokładnie odwrotnej do obecnej na świecie energii jądrowej.

Oznacza to, że zamiast rozszczepiać atomy, fuzja jądrowa łączy je w ten sam sposób, w jaki Słońce wytwarza energię. W ten sposób powstaje potężny zastrzyk energii, możliwy dzięki wykorzystaniu najpowszechniejszego pierwiastka we wszechświecie: wodoru.

Reaktor fuzji jądrowej firmy OpenStar Technologies w Wellington w Nowej Zelandii. Zdjęcie: OpenStar Technologies

Na początku tego miesiąca firma OpenStar Technologies ogłosiła, że ​​udało jej się stworzyć plazmę o temperaturze około 300 000 stopni Celsjusza — jest to ważny krok na drodze do pozyskiwania energii z fuzji.

„Pierwsza plazma była naprawdę ważnym momentem” – powiedział Ratu Mataira, założyciel i dyrektor generalny OpenStar, ponieważ była to oznaka, że ​​system firmy działa.

Dodał, że firmie zajęło to dwa lata i pochłonęło około 10 milionów dolarów, a jej celem było obniżenie kosztów i przyspieszenie technologii energii fuzyjnej.

OpenStar to jeden z nielicznych startupów, które prowadzą badania i prace rozwojowe nad energią fuzyjną, mając na celu jej komercjalizację, nawet jeśli nie została jeszcze w pełni udowodniona.

Firmy zajmujące się energią termojądrową pozyskały ponad 7,1 miliarda dolarów finansowania, według Fusion Industries Association. Eksperci ostrzegają jednak, że droga do sukcesu jest wciąż długa i trudna.

Fuzję jądrową – ten sam proces, który napędza Słońce i inne gwiazdy – często nazywa się „świętym Graalem” czystej energii: jest ona praktycznie nieograniczona, nie zanieczyszcza środowiska i nie wytwarza niebezpiecznych odpadów radioaktywnych, jak to się dzieje w przypadku reakcji rozszczepienia w dzisiejszych elektrowniach jądrowych.

To ogromny krok naprzód w walce z narastającym kryzysem klimatycznym. Pozwala on na zapewnienie niezawodnej i ciągłej energii bez konieczności budowy dużej ilości nowej infrastruktury. Oznacza to, że możemy przejść na czystą energię bez zakłócania naszego obecnego stylu życia.

Jednak wytwarzanie energii z fuzji na Ziemi jest niezwykle dużym wyzwaniem.

Nowa technologia fuzji

Najbardziej powszechna technologia opiera się na reaktorze zwanym tokamakiem, który ładuje się dwoma formami wodoru – deuterem, który powszechnie występuje w wodzie morskiej, oraz trytem uzyskiwanym z litu.

Temperatury wewnątrz tokamaka sięgają 150 milionów stopni, czyli 10 razy więcej niż w jądrze Słońca. W tych ekstremalnych temperaturach izotopy wodoru zderzają się w plazmie, powodując ich fuzję i wytwarzając ogromną ilość energii.

Cewki pola magnetycznego tokamaka pomagają zapobiegać kontaktowi plazmy ze ściankami urządzenia.

Technologia OpenStar działa jednak odwrotnie. Zamiast plazmy wewnątrz magnesu, w plazmie znajdują się magnesy.

Animacja wewnątrz reaktora OpenStar. Zdjęcie: OpenStar Technologies

Jego reaktor ma silny magnes zawieszony w komorze próżniowej o szerokości około 4,9 metra. Układ ten został zainspirowany zjawiskami naturalnymi, takimi jak pole magnetyczne Ziemi.

Fizyk Akira Hasegawa wpadł na tę koncepcję w latach 80. XX wieku, opierając się na swoich badaniach nad plazmą wokół Jowisza. Pierwsza maszyna wykorzystująca te zasady została zbudowana na MIT we współpracy z Uniwersytetem Columbia i uruchomiona w 2004 roku, ale zamknięta w 2011 roku.

„Zaletą tego reaktora jest możliwość szybkiej iteracji i poprawy wydajności” – powiedział Mataira. W porównaniu z tokamakiem, technologia OpenStar jest prostsza i łatwiejsza do naprawy w razie awarii.

OpenStar pozyskał 12 milionów dolarów i przygotowuje się do większej rundy finansowania, mając na celu zbudowanie dwóch kolejnych prototypów w ciągu najbliższych dwóch do czterech lat.

Energia fuzyjna staje się coraz bardziej realna

OpenStar to tylko jeden z wielu startupów zajmujących się fuzją jądrową, które powstały w ciągu ostatnich pięciu lat. Kraje takie jak Chiny, Stany Zjednoczone i Korea Południowa również rozwijają badania i budowę reaktorów fuzyjnych, odnosząc sukcesy.

Korea Advanced Superconducting Tokamak Research Facility (KSTAR), znany jako „sztuczne słońce”, w Koreańskim Instytucie Energii Fuzji. ​​Zdjęcie: AFP

„Ta dziedzina rozwija się tak szybko, że prywatni inwestorzy chcą inwestować w przyspieszenie badań i rozwoju tej technologii” – powiedział profesor Gerald Navratil z Uniwersytetu Columbia.

Commonwealth Fusion Systems, lider w technologii tokamaków, pozyskał ponad 2 miliardy dolarów. Tymczasem inne firmy, takie jak OpenStar i Zap Energy, poszukują bardziej unikatowych rozwiązań. Zap Energy koncentruje się na opracowaniu kompaktowego, skalowalnego reaktora, który wykorzystuje impulsy elektryczne do wytwarzania plazmy.

Firmy z tej branży oferują odpowiedzi na pytanie: „Kiedy energia z fuzji będzie gotowa?”. OpenStar prognozuje sześć lat. Commonwealth Fusion mówi o początku 2030 roku. Zap Energy odpowiada podobnie.

Jednakże brytyjski Urząd Energii Atomowej twierdzi, że komercjalizacja energii pochodzącej z fuzji nie będzie możliwa przed drugą połową tego stulecia ze względu na ogromne wyzwania naukowe i techniczne.

Navratil powiedział, że startupy czasami mają tendencję do „przeceniania swoich możliwości”. Przejście od teorii do praktyki, zwłaszcza w przypadku budowy bezpiecznego i niezawodnego systemu energetycznego, to złożony proces.

Mataira uważa jednak, że wyścig w rozwoju energii termojądrowej stworzy dynamiczne środowisko konkurencyjne, w którym firmy będą się od siebie uczyć i współpracować, aby przyspieszyć postęp.

Ha Trang (według CNN)

Source: https://www.congluan.vn/cong-ty-new-zealand-tien-gan-toi-nang-luong-nhiet-hach-vo-han-nho-cong-nghe-moi-post323721.html