Kas puhta energia otsimine aitab lõpuks toime tulla kliimakriisiga?

Topline

Californias asuva Lawrence Livermore'i riikliku labori teadlastel õnnestus tuumasünteesireaktsioonist saada rohkem energiat, kui nad selle käivitamiseks kulutasid, teatas USA energeetikaministeerium. teatas Teisipäeval, suure läbimurde eksperdid ütlesid Forbes on suur samm peaaegu piiramatu puhta energia allika väljatöötamise suunas, mis on tõenäoliselt veel aastakümnete kaugusel ja mis jõuab kohale liiga hilja, et lahendada kliimamuutuse vastase võitluse kõige pakilisemad probleemid.

Peamised faktid

Teadlased on tuumasünteesi – tähtede jõul töötavat protsessi, mis ühendab kergemad elemendid nagu vesinik ja heelium raskemateks ning vabastab energiat – silma peal hoidnud aastakümneid, kuid on näinud vaeva, et saavutada netoenergiakasu tänu termotuumareaktsioonide käivitamiseks vajalikele energiamahukatele tingimustele.

Energia netokasumi saavutamine on termotuumasünteesiuuringute jaoks "tohutu verstapost" ja "sillutab teed praktilisele termotuumasünteesienergiale," ütles Los Angelese California ülikooli plasmafüüsik Troy Carter. Forbes.

Michigani ülikooli tuumainseneri professor Todd Allen selgitas Michigani ülikooli tuumatehnoloogia professor Todd Allen, et sellise masina väljatöötamine, mis suudab kasutada termotuumasünteesi, annaks meile "suure uue puhta energiaallika", kuigi ta märkis, et selleks kulub aastaid, kuna selleks on "mõned suured väljakutsed". käsitleda nagu reaktsiooni pikaajalist hoidmist ja energia soodsat kogumist.

Manchesteri ülikooli tuumasünteesi alane teadur Aneeqa Khan kiitis "paljulubavat ja põnevat tulemust", kuid ütles Forbes see ei võta arvesse termotuumasünteesi reaktsiooni sisaldavate laserite käitamiseks vajalikku energiat ega muid protsessi ebaefektiivsust või kadusid, mida tuleb elujõulise kaubandusliku tehase projekteerimisel arvestada.

"Me oleme endiselt kaubanduslikust termotuumasünteesist kaugel," ütles Khan, mis tähendab, et termotuumasünteesi "ei saa meid praegu kliimakriisiga aidata."

Ajay Gambhir, Imperial College London Granthami kliimamuutuste ja keskkonnainstituudi vanemteadur, nõustus sellega, et Forbes Ajalooliselt on elektritootmistehnoloogiatel kulunud mitu aastakümmet, et laborimastaabis läbimurdest kommertsialiseerimiseni jõuda ja et termotuumasünteesi ärilise kasumi saavutamine võib olla mitu aastat möödas, kui analüüsid näitavad, et elektritootmine tuleks dekarboniseerida.

Uudised Peg

Lawrence Livermore'i riikliku labori riikliku süütetehase teadlased saavutasid 5. detsembril termotuumasütte, USA energeetikaministeerium teatas Teisipäev, mis tähistab esimest korda ajaloos, kui kontrollitud termotuumasünteesi katse tootis rohkem energiat, kui selle käivitamiseks kulus. "Lihtsamalt öeldes on see 21. sajandi üks muljetavaldavamaid teaduslikke saavutusi," ütles energeetikaminister Jennifer Granholm teisipäeval, öeldes, et areng "tugevdab meie riiklikku julgeolekut", parandades USA tuumavõimekust ja "viib meid ühe olulise sammu lähemale. võimalusele, et meie ühiskonda toidab rohke süsinikuvaba termotuumasünteesienergia.

Contra

Termotuumasünteesi kui energiaallika väljatöötamisega seotud ajakavad on liiga suured, et aidata lahendada kõige pakilisemaid kliimaprobleeme, mis hõlmavad süsinikdioksiidi heitkoguste viivitamatut vähendamist. "Fusion on juba liiga hilja, et kliimakriisiga toime tulla," ütles Khan Forbes. "Me seisame juba silmitsi kliimamuutuste hävitamisega ülemaailmses mastaabis, vaadates ainuüksi sel suvel Pakistani üleujutusi, põuda Hiinas ja Euroopas." Eksperdid hoiatavad, et nende probleemidega tuleb tegeleda ja süsinikdioksiidi vähendamisega ei saa oodata aastaid või aastakümneid ning Gambhir ütles, et mitmed analüüsid, mis käsitlevad 2050. aastaks netotulltaseme saavutamist, näitavad, et ülemaailmne elekter on umbes 2040. aastaks täielikult süsinikdioksiidivaba. Khan rõhutas, et oluline on nii pika kui ka lühiajalise energia tootmine. pikaajalisi strateegiaid, lisades, et peaksime kasutama olemasolevaid vähese süsinikdioksiidiheitega tehnoloogiaid, nagu tuumalõhustumine ja taastuvad energiaallikad, investeerides samas pikas perspektiivis termotuumasünteesi.

Mida me ei tea

Kui kaua fusioon aega võtab. Valdkonnas on pikka aega olnud nali, et termotuumasünteesist on aastakümneid jäänud vaid mõni aasta. Kõik eksperdid Forbes Rääkinud, rõhutas leiu tähtsust, kuid tõi esile suured tehnilised ja teaduslikud väljakutsed, mis termotuumasünteesi elujõuliseks muutmisel ees ootavad. Allen, kes rääkis Forbes ta ei ole hea ennustaja, kui hinnata, millal termotuumasünteesi võib valmis olla, arvas ta, et see on veel paarikümne aasta kaugusel. Ta lisas, et märkimisväärsed summad era- ja avaliku sektori vahenditest võivad seda kiiremini edasi lükata. Carter rääkis Forbes olulisem oli rääkida "investeerimis- ja uuendustahtest" kui ajast, osutades hiljutistele Valge Maja algatustele, mis edendavad termotuumasünteesi ja olulisi erainvesteeringuid selles sektoris. Ta lisas, et mõnede algatuste eesmärk on arendada katsetehaseid kümne aasta või vähema mastaabis.

Peamine taust

Teadlased on tuumasünteesi poole püüdlenud aastakümneid, pidades seda potentsiaalselt rikkalikuks roheliseks energiaallikaks. Seda peetakse roheliseks, kuna see ei eralda süsinikku ja kuigi see tekitab endiselt jäätmeid (mõned kõrvalsaadused on radioaktiivsed), on see juhitav ja palju vähem ohtlik kui tuuma lõhustumisel tekkiv. Tänu kasutatud kütuse rohkusele pakub see peaaegu piiramatut energiavarustust – esmane kütus on merevees leiduv raske vesiniku vorm –, mis Carteri sõnul võib anda maakerale piisavalt energiat sadadeks tuhandeteks aastateks, kui mitte. miljoneid aastaid."

Lisalugemist

Tuumasünteesi abil saavad tähed jõudu. Kas see võib ühel päeval Maa elektrifitseerida? (National Geographic)

USA teadlaste termotuumasünteesi läbimurre suurendab lootusi puhta energia kohta (Financial Times)

Allikas: https://www.forbes.com/sites/roberthart/2022/12/13/nuclear-fusion-breakthrough-can-the-quest-for-clean-energy-finally-help-tackle-the-climate- kriis/