Dužnosnici Ministarstva energetike SAD-a objavili su u utorak povijesno postignuće u nuklearnoj fuziji: po prvi put su američki znanstvenici proizveli više energije iz fuzije od laserske energije korištene za pokretanje eksperimenta.

Takozvani “neto dobitak energije” glavna je prekretnica u desetljećima dugom pokušaju dobivanja čiste, neograničene energije iz nuklearne fuzije – reakcije koja se događa kada se dva ili više atoma stope zajedno. Eksperiment je unio 2,05 megajoula energije u cilj i rezultirao s 3,15 MJ izlazne energije fuzije – generirajući više od 50% više energije nego što je uloženo. Ovo je prvi put da je eksperiment rezultirao smislenim povećanjem energije.

“Ovaj monumentalni znanstveni napredak prekretnica je za budućnost čiste energije”, rekao je demokratski senator Alex Padilla iz Kalifornije.

Proboj je napravio tim znanstvenika u Nacionalnom pogonu  Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore u Kaliforniji 5. prosinca – objektu veličine sportskog stadiona i opremljenom sa 192 lasera. Američka ministrica energetike Jennifer Granholm nazvala je ovo otkriće “značajnim postignućem”, rekla je u izjavi.  Granholm je rekla da znanstvenici u Livermoreu i drugim nacionalnim laboratorijima rade na poslu koji će pomoći SAD-u “riješiti najsloženije i goruće probleme čovječanstva, poput pružanja čiste energije za borbu protiv klimatskih promjena i održavanja nuklearnog odvraćanja bez nuklearnog testiranja”.Rekla je  da je eksperiment nuklearne fuzije koji su proveli američki znanstvenici replicirao “određene uvjete koji se nalaze samo u zvijezdama i suncu”.”Ovo nam je omogućilo da po prvi put repliciramo određene uvjete koji se nalaze samo na zvijezdama i suncu. Ova prekretnica nas pomiče jedan značajan korak bliže mogućnosti fuzijske energije bez ugljika koja će pokretati naše društvo”, rekla je. “Ovako Amerika predvodi, a mi smo tek na početku.” “Ako možemo unaprijediti fuzijsku energiju, mogli bismo je koristiti za proizvodnju čiste električne energije, transportnih goriva, električne energije, teške industrije i još mnogo toga.”

“Postizanje toga trijumf je znanosti, inženjerstva i ponajviše ljudi”, rekla je Budil u izjavi. “Prelazak ovog praga je vizija koju smo slijedili 60 godina kroz predanu potragu za rješenjem. To su problemi za čije rješavanje su stvoreni nacionalni laboratoriji SAD-a.”

Kako bi energija nuklearne fuzije mogla upaliti svjetla u vašoj kući

Američki znanstvenici u National Ignition Facility u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Kaliforniji uspješno su proizveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala čistim povećanjem energije, potvrdio je za CNN izvor upoznat s projektom.

Ovo je prvi put da su znanstvenici ikada uspješno proizveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala neto povećanjem energije, umjesto da se pokvari kao što su prošli eksperimenti.

Iako postoji još mnogo koraka dok ovo ne postane komercijalno održivo, bitno je da znanstvenici pokažu da mogu stvoriti više energije nego što su započeli. U suprotnom, nema puno smisla da se razvija.

“Ovo je vrlo važno, jer iz energetske perspektive ne može biti izvor energije ako ne dobivate više energije nego što ulažete”, Julio Friedmann, glavni znanstvenik u Carbon Directu i bivši glavni energetski tehnolog u Lawrenceu Livermoreu, rekao je za CNN. “Prijašnja otkrića bila su važna, ali to nije isto što i stvaranje energije koja bi se jednog dana mogla koristiti u većem opsegu.”

Sve što trebate znati o nuklearnoj fuziji i kako radi

Nuklearna fuzija događa se kada se dva ili više atoma spoje u jedan veći, proces koji stvara ogromnu količinu energije kao toplinu – nešto što se znanstvenici nadaju da će moći iskoristiti za opskrbu električnih mreža čistom energijom diljem svijeta.

Znanstvenici su se približavali otkriću. U veljači su britanski znanstvenici objavili da su više nego udvostručili prethodni rekord za stvaranje i održavanje nuklearne fuzije.

U ogromnom stroju u obliku krafne zvanom tokamak opremljenom golemim magnetima, znanstvenici koji rade u blizini Oxforda uspjeli su generirati rekordnu količinu održive energije. Čak i tako, trajalo je samo 5 sekundi.

Evo kako to funkcionira: toplina koju održava proces stapanja atoma ključna je za pomoć u proizvodnji energije.

Kao što je CNN izvijestio ranije ove godine, proces fuzije stvara helij i neutrone – koji su po masi lakši od dijelova od kojih su izvorno napravljeni.

Masa koja nedostaje tada se pretvara u ogromnu količinu energije. Neutroni, koji mogu pobjeći iz plazme, zatim udaraju o “pokrivač” koji oblaže stijenke tokamaka, a njihova se kinetička energija prenosi kao toplina. Ta se toplina zatim može koristiti za zagrijavanje vode, stvaranje pare i pogon turbina za proizvodnju energije.

Stroj koji generira reakciju mora biti podvrgnut ozbiljnoj toplini. Plazma mora doseći najmanje 150 milijuna stupnjeva Celzijusa, 10 puta toplije od jezgre sunca.

Veliki izazov iskorištavanja fuzijske energije je održati je dovoljno dugo da može napajati električne mreže i sustave grijanja diljem svijeta.