Fusioon on puhta energia püha graal ja see tegi just suure läbimurde

Californias asuva Lawrence Livermore'i riikliku labori teadlased on teinud oluliseks läbimurre tuumasünteesitehnoloogias, mis kasutab heeliumiks kahe vesinikuaatomi sulatamisel eralduvat energiat. 5. detsembril saavutasid nad nn süttimise, mis tähendab, et termotuumasünteesi reaktsioonist toodeti rohkem energiat, kui oli reaktsiooni toimumiseks vaja. See on suur samm edasi selles osas, mis võib tulevikus olla üks olulisemaid puhta energia allikaid.

Edukas katse leidis aset Californias Livermore'is asuvas riiklikus süütejaamas, kus asub maailma suurim lasersünteesi rajatis. Selle kuu alguses suunati laserid väikesele kullast silindrile, mis sisaldas sfäärilist teemanti ja mille sees olid vesiniku isotoobid deuteerium ja triitium. Neid kuumutati äärmuslikel temperatuuridel, kuni need ühinesid heeliumi saamiseks.

See protsess, kus kaks või enam aatomituuma liidetakse kokku üheks raskemaks tuumaks, vabastab energiat, mida saab seejärel kasutada elektri tootmiseks. Termotuumasüntees on kõige paremini tuntud päikese ja teiste tähtede toiteallikana, kuid tulevikus saaks seda kasutada ka suurema osa meie energiavajadustest siin maa peal. See on ilmselt ainus puhta energia vorm praegu silmapiiril, millel on potentsiaal meie energiakasutust tõeliselt muuta, pakkudes peaaegu piiramatut energia küllus.

See on esimene teadaolev süttimise juhtum – reaktsiooni käigus saadakse rohkem energiat kui kulus. Vaatamata läbimurdele on mitmeid väljakutseid, mis tuleb ületada enne, kui teie kodus elekter tuleb termotuumasünteesielektrijaamast.

Esimesed on tehnoloogilised väljakutsed. NIF-rajatis kasutab endiselt võrgust rohkem energiat, kui ta reaktsioonist tagasi saab. See peab muutuma, mis tähendab, et kogu toimingu tõhusus peab suurenema suurusjärkude võrra. Süütamine on alles esimene samm ärilise elujõulisuse suunas. Selleks, et termotuumasünteesist saaks praktiline reaalsus, peab reaktsioon muutuma tõeliselt iseseisvaks, kuna üks termotuumasünteesi reaktsioon annab jõudu teisele ja teisele.

Siis on kulu. Triitium Eelkõige on see kallis ja napp ning need sisendid ei kata isegi termotuumasünteesi rajatise ehitamise kulusid. Lisaks pole selge, milline lähenemine on parim viis termotuumasünteesi ahelreaktsiooni tekitamiseks. Laserid on vaid üks meetod selliste reaktsioonide käsitlemiseks, mille temperatuur võib ulatuda miljonite kraadideni. Magnetid on veel üks levinud meetod, mida kasutatakse võimsa magnetvälja loomiseks, mis piirab kuuma plasma, kui see ringleb ümber vaakumkambri, mida nimetatakse tokamaks. Erinevate termotuumasünteesimeetodite tohutu mitmekesisus viitab sellele, et on vaja palju rohkem katsetada.

Isegi kõige optimistlikumad prognoosid näitavad, et termotuumasünteesi tehas jõuab võrku alles 2030. aastatel. Energeetikaministeeriumi inimesed ütlevad, et see saab olema "aastakümnete” enne kui kommertsfusioon on reaalsus. Sellegipoolest loodab DOE saada piloottehas tööle 2030. aastate alguseks ning tegelik asi võib tulla varsti pärast seda.

Kliimamuutus on aga juba praegu suur probleem, nagu ka selle mõjud tuntakse ümber maailma. Lahendus võiks olla suur termotuumasünteesi läbimurre, kuid skeptikutel on õigus, kui nad märgivad, et MIT-i ja Cal-Techi vingud lihtsalt ei liigu piisavalt kiiresti. Maailm ootab neid hinge kinni pidades. Kas nad suudavad kujundlikud õled kullaks muuta? Ainult aeg näitab, kuid ma usun, et neil on selleks kõik, mida vaja.