"Umetno sonce": Kako lahko jedrska fuzija vpliva na energetsko prihodnost?

Ste že slišali za kitajski projekt ustvarjanja "umetnega sonca" tukaj na zemlji? Dejansko je pobuda osredotočena na razvoj novih tehnologij za čisto energijo - ker je treba poleg povpraševanja pregledati sedanje modele, zlasti tiste, ki temeljijo na kurjenju premoga, zemeljskega plina ali nafte. oskrba z energijo ne preneha naraščati, povzročajo ogromen obseg emisij.

Natančneje, kitajska pobuda je zgraditi jedrski fuzijski reaktor - veliko bolj učinkovit od jedrske cepitve, ki trenutno deluje na svetu -, ki ustvarja isto vrsto toplote, ki jo proizvaja sonce in lahko spremeni način pridobivanja energije. v prihodnosti.

Umetno sonce?

Preden se več pogovorimo o reaktorju, naj pojasnimo, kaj je to "umetno sonce". Morda ste že slišali, da naša zvezda "deluje" iz gorenja vodika v svojem jedru, kajne? Zgodilo se je, da se zaradi tamkajšnjega ekstremnega tlaka zaradi zelo velike gravitacijske sile atomi vodika približajo in trčijo drug proti drugemu, stopijo se v helij - in v tem procesu sprostijo kolosalne količine energije, kar povzroča zvezda jo oddaja po celotnem osončju in omogoča življenje na zemlji.

Očitno je ponovitev teh enakih pogojev v reaktorju tukaj na našem planetu precej izziv, vendar znanstveniki z vsega sveta že nekaj časa poskušajo reproducirati. Da bi dobili idejo, jedrska fuzija proizvede vsaj 4 milijone krat več energije, kot bi jo dosegli v termoelektrarnah s sežigom premoga, plina ali nafte in 4-krat več kot v jedrskih elektrarnah, ki delujejo z jedrsko cepitvijo.

Kitajci pa so na področju jedrske fuzije dosegli pomemben napredek in k temu so se pridružile številne druge države. "Umetno sonce", zgrajeno na Kitajskem, je sestavljen iz reaktorja v obliki krofov, ki ga pozna akronim EAST - iz brezplačnega prevodnega eksperimentalnega superprevodnega tokaka ali eksperimentalnega naprednega superprevodnika Tokamak - ki je prvi na svetu zagotovil potrebne pogoje za jedrska fuzija bi se lahko zgodila.

Mimogrede, na EAST so znanstveniki lahko zdržali fuzijske reakcije več kot 100 sekund - natančno 102, kar je rekord - in dosegli so 100 milijonov stopinj Celzija, kar je 6-krat večja temperatura. Sončna temperatura jedra. Impresivna, se ne strinjate? Ko bomo končno sposobni učinkovito nadzorovati in vzdrževati jedrsko fuzijo, je obljuba, da bodo reakcije postale praktično neizčrpni viri energije. In kar je najpomembneje: čista energija.

Kjer se zgodi čarovnija

Glede na delovanje Tokamaka, saj tukaj na našem planetu ne moremo reproducirati gravitacijske sile, ki obstaja v Sončevem jedru, je treba vodikove izotope izpostaviti nesmiselnim temperaturam, dokler se ne pretvorijo v plazmo in začnejo zlivati ​​svoje atome, sproščajoč to, energija. Obstajati mora velika količina delcev, da se zagotovi čim več trčenj, pa tudi zelo močna magnetna polja, da dobimo visok zaporni čas, da se ti "udarci" zgodijo hitreje in hitreje.

Vse te reakcije potekajo v vakuumski komori, napolnjeni s senzorji in drugo opremo. Njegove stene absorbirajo proizvedeno toploto - ki jo elektrarna uporablja za pridobivanje pare in nato proizvede elektriko iz turbin in alternatorjev. Odlična stvar tega procesa je, da poleg uporabe materialov z zelo nizko stopnjo sevanja in katerih stranski produkti se lahko ponovno uporabijo v reakcijah, ne povzroči emisij toplogrednih plinov ali radioaktivnih odpadkov, kot je to primer s termoelektričnimi napravami. jedrske cepitve in nudi manjše tveganje za nesreče.

Energična prihodnost

Danes na svetu deluje 18 preskusnih reaktorjev Tokamak, med njimi tudi ta sloviti s Kitajske, in obstaja milijarderski projekt mednarodnega sodelovanja, imenovan Mednarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor (ITER) - v katerem sodeluje 35 držav, vključno z ZDA, Rusija, Indija, Južna Koreja, Japonska, Kitajska in Evropska unija. Ta reaktor naj bi proizvajal temperature v višini 150 milijonov stopinj Celzija.

Pobuda je osredotočena na izgradnjo Tokamaka na jugu Francije, v regiji Provansa, ki bo za izvajanje raziskav vključevala tehnologije EAST in drugih jedrskih fuzijskih reaktorjev. Poleg tega v kitajski provinci Sečuan deluje še en center, ki bo lahko proizvedel temperature 13-krat višje od Sončevega jedra - ali pa za okoli 200 milijonov stopinj Celzija -, kar bo omogočilo raziskave, povezane z jedrska fuzija nadalje.

Če bo šlo vse po pričakovanjih, bi bilo treba gradnjo reaktorja v Sichuanu končati do leta 2021 in ITER. Mesto bi moralo začeti prve plazemske preskuse leta 2025. In če bodo poskusi zadovoljivi in ​​tehnologija napreduje, pričakujemo Do leta 2035 bo mogoče zgraditi industrijski prototip - do leta 2050 pa bo začel obratovati obrat z zmogljivostjo za proizvodnjo obsežne komercialne energije.

"Umetno sonce": Kako lahko jedrska fuzija vpliva na energetsko prihodnost? prek TecMundo