Puhta ja piiramatu energia tulevik

Peamised kaasavõtmised

• 5. detsembril genereerisid USA teadlased Californias asuvas riiklikus süütejaamas tuumasünteesireaktsioonist rohkem energiat, kui nad sisse panid.
• Eksperimentaalne tulemus on tohutu tuumaenergia läbimurre sajandipikkuses püüdluses vabastada päikese võimsus maa peal.
• Teadlased usuvad, et rohkemate teadusuuringute ja rahaliste investeeringute tõttu oleme nelja aastakümne jooksul 100% puhta ja piiramatu energia tootmisest

"Esmaspäev, 5. detsember 2022 oli teaduses tähtis päev."

Selle alahinnangu esitas riikliku tuumajulgeoleku administratsiooni (NNSA) asekantsler Jill Hruby 13. detsembri pressikonverentsil.

Teema: tuumaenergia läbimurre Lawrence Livermore'i riiklikus laboris (LLNL) Californias asuvas riiklikus süüteseadmes (NIF).

Valge Maja teadus- ja tehnoloogiapoliitika büroo direktor dr Arata Prabhakar kuulutas saavutust kui "teaduslikku verstaposti" ja "uskumatut inseneri imet".

"See kahesus – teadusuuringute edendamine, keeruliste insenerisüsteemide ehitamine, mõlemad pooled üksteiselt õppides – nii teemegi tõeliselt suuri ja raskeid asju ja see on lihtsalt ilus näide," lisas ta.

Termotuumasünteesi reaktsioonist saadav energia netokasum on esimene inimkonna ajaloos. Kuigi rohkem uuringuid (a osa Tehnoloogia reprodutseeritavaks, skaleeritavaks ja tõhusamaks muutmiseks on vaja rohkem uurimistööd, see on oluline samm teel puhta energia poole.

Ja investoritele tähendab see aastakümnete pikkust kitkumiseks küpset võimalust.

Mis on tuumasüntees?

Tuumasüntees hõlmab aatomite ühendamist üheks suuremaks aatomiks. Protsess tekitab tohutul hulgal energiat ja on põhireaktsioon, mis juhib meie päikest.

Tuumasünteesi erineb tuumalõhustumisest, tuumaelektrijaamades kasutatavast protsessist. Lõhustumine pooldab aatomeid, mitte ei ühenda neid, tekitades selle käigus ohtlikke radioaktiivseid jäätmeid.

Seevastu tuumasünteesi on palju tõhusam, see ei tekita peaaegu üldse jäätmeid ja juhib mereveest kergesti kättesaadavaid vesinikuaatomeid, mitte maasse maetud radioaktiivseid materjale. See muudab selle ideaalseks kandidaadiks kõige toiteks majadest kuni tootmisettevõteteni… kui seda saaks laiendada.

Pärast termotuumasünteesi avastamist sajand tagasi on teadlased püüdnud laboris mehaanikat avada ja kopeerida. Kuid termotuumasünteesi reaktsioon, mis nõuab vähem energiat kui see välja annab, protsess, mida nimetatakse süütamiseks, on teadlastest kõrvale hiilinud…

Kuni praeguseni.

Tuumaenergia läbimurre lühidalt

Detsembris toimus tuumaenergia läbimurre riiklikus süütejaamas, mis kasutab protsessi, mida nimetatakse "termotuuma inertsiaalseks termotuumasünteesiks".

Põhimõtteliselt tulistab 3.5 miljardi dollari suurune laserikompleks väikesesse kapslisse 192 laserit. Kapsel sisaldab kahte vesiniku isotoopi, mis energiaga pommitades aurustuvad peaaegu kohe. Termotuumaprotsess vabastab tohutul hulgal energiat.

Varem ületas laserite energiasisend palju termotuumasünteesi reaktsioonist saadavat energiat. Kuid 5. detsembril proovisid teadlased midagi uut.

Nende kasutatud kapsli ümber olev kest oli paksem kui varasemates katsetes, mis tähendab, et väikesed vead mõjutavad katset vähem. See lihtne – ja uskumatult korratav – muutus võimaldas juhtuda millelgi uskumatul.

NNSA kaitseprogrammide administraatori asetäitja dr Marvin Adams kirjeldas protsessi teisipäevasel pressikonverentsil. Ta märkis, et protsess algas sfäärilise silindriga, mis sisaldas väikest kapslit, "umbes poole BB läbimõõdust".

"192 laserkiirt sisenes silindri kahest otsast," ütles ta, "ja tabas siseseina .... Röntgenikiirgus seinast põrkas sfäärilise kapsliga. Kapslis olevat termotuumasünteesi kütust pigistati, algasid termotuumasünteesi reaktsioonid. See kõik oli juhtunud varem, 100 korda varem. Kuid eelmisel nädalal kavandasid nad selle katse esimest korda nii, et termotuumasünteesi kütus püsis piisavalt kuum, piisavalt tihe ja ümmargune piisavalt kaua, et see süttida. Ja see tootis rohkem energiat, kui laserid olid ladestanud. Umbes 2 megadžauli sisse, umbes 3 megadžauli välja. Kasum 1.5.

Selle läbimurde tähtsus

Võimendus 1.5 kõlab väikesena ja energias nii see on. Kuid oluline pole reaktsiooni suurus, vaid see, et see juhtus üldse.

5. detsembril toimunud tuumasünteesi läbimurre oli sajandi pikkuse uurimistöö, rahaliste rahaliste vahendite ja ebaõnnestumiste kulminatsioon. Kuigi tänapäeva ja ärilise elujõulisuse vahel on palju samme, ei olnud termotuumasünteesi energiaallikana midagi muud kui ulmetrikk. Tänapäeval on see reaalsus.

Ja termotuumasünteesirohke tuleviku pikaajaline potentsiaal on lihtsalt jahmatav. Erinevalt kivisöest ja fossiilkütustest ei tekita termotuumareaktsioonid CO2 heitmeid ega muid kõrvalsaadusi. Ja kuna see töötab vesinikul, mis on universumi kõige levinum element, on selle tootmispotentsiaal praktiliselt piiramatu.

Selle suure energiaga ei vähenda me mitte ainult oma heitkoguste jalajälge – me saame selle ümber pöörata.

Piiramatu võimsus võimaldaks edendada kõikvõimalikke tehnoloogiaid kiiremini, odavamalt ja puhtamalt, alates kliimamuutuste lahendustest kuni paremate sülearvutiteni.

Termotuumaenergia võib leevendada energiakatkestusi, toita veepuhastusjaamu ja aidata meil leida paremaid viise prügi taaskasutamiseks ja kõrvaldamiseks.

Uued tehnoloogiad võivad süsinikdioksiidi atmosfäärist ulatuslikult välja tõmmata, leevendades kliimamuutusi ja vähendades reostusest põhjustatud inimohvreid.

Akutehnoloogia võib areneda, võimaldades massiliselt kasutusele võtta puhta energia tootmise ja ladustamise kodudes, sõidukites ja mujal.

Suures ja pikaajalises plaanis võib termotuumasünteesienergia kõrvaldada inimkonna heitkogused, võimaldades puhtamat, rohelisemat ja tervislikumat planeeti – rääkimata kõrgendatud elatustasemest kogu inimkonnale.

Kui see kõlab pisut idealistlikult, siis te ei eksi. Kuid jällegi oli termotuumasünteesi väljavaade 50 aastat tagasi idealistlik. Sel kuul tõestasid teadlased, et ühinemine on võimalik. Miks ei võiks ka muud pikaajalised hüved realiseeruda?

Mida see investorite jaoks tähendab?

Kuid enne termotuumasünteesi tulevikust reaalsuseks saamist vajab energiaruum rohkem teadusuuringuid ja innovatsiooni – seda palju.

Aeg ja tehnoloogia on võtmetähtsusega

Pressikonverentsil selgus, et tuumaenergia läbimurde toiteallikaks olnud laseri massiiv põhineb 40-aastasel tehnoloogial. Kaasaegsed laserid pole mitte ainult võimsamad, vaid ka tõhusamad – see tähendab, et suurem termotuumasünteesienergia kasum on kohe nurga taga.

LLNL-i direktor dr Kim Budil meenutas hoolikalt ajakirjanikele ja investoritele, et termotuumasünteesini pole veel neli nädalat ega isegi neli aastat. Protsess võtab aega.

"Seal on väga olulisi takistusi mitte ainult teaduses, vaid ka tehnoloogias," ütles ta. "See on üks kord süüdatud kapsel ja kaubandusliku termotuumasünteesi realiseerimiseks peate tegema palju asju. Peate suutma toota palju-palju fusioonsüüte sündmusi minutis ja teil peab olema tugev draiverite süsteem, et seda võimaldada.

Siiski on ta ka optimistlik, kui termotuumasünteesil põhinev tulevik on käeulatuses.

"Tõenäoliselt pole see viis aastakümmet, mida me varem ütlesime," lisas ta. "Ma arvan, et see liigub esiplaanile. Mõned aastakümned kestnud uurimistöö ja investeeringud võiksid anda meile võimaluse ehitada elektrijaamu.

Finantsinvesteeringud võivad kiirendada kommertsialiseerumist

LLNL tugines tuumaenergia läbimurde reaalsuseks muutmisel suuresti riiklikele toetustele ja rahastamisele. Kuid USA energeetikaminister Jennifer Granholm usub, et termotuumasünteesi elluviimiseks on vaja nii era- kui ka avalikku uurimistööd.

"Me teame, et erarahastajate seas on olnud tohutu huvi... ja me julgustame seda," ütles ta teisipäevasel pressikonverentsil. "See näitab, et seda saab teha, mis on alati olnud küsimus: kas saate sinna jõuda?"

"See läve ületamine võimaldab [teadlastel] hakata töötama paremate laserite, tõhusamate laserite, paremate isolatsioonikapslite jms kallal, [need on] asjad, mis on vajalikud selle modulariseerimiseks ja kaubanduslikuks muutmiseks."

Õnneks hüppab erasektor pardale. Kim Budil märkis, et paljud eraettevõtted uurivad inertsiaalset termotuumasünteesi tootmist koos oma nõbu, magnetsünteesiga. (Magnetsünteesis kasutatakse tokamaki, sõõrikukujulist seadet, mis kasutab plasma teatud kujuga piiramiseks tugevaid magneteid.)

Budil usub, et meie praegune tehnoloogiline "lähenemisviiside portfoolio" on meie praegune tehnoloogiline "lähenemisviiside portfoolio" vahel suurepärane koht, kus magnetsünteesi on "natuke ees" ja selle kuu süttimise läbimurre.

Ta lisas: "Need kogukonnad toituvad üksteisest, me õpime, jätkame selle valdkonna edendamist ja lisaks termotuumaelektrijaama rajale kasvavad mõlemast valdkonnast välja palju tehnoloogiaid."

Tuumasünteesi läbimurde ärakasutamine

Pressikonverentsil jagas Arata Prabhakar publikuga mõttehetke.

"Ma olen ka mõelnud, kui pikk võib olla teekond teadmisest tegemiseni," ütles ta. "Sest on möödunud sajand sellest, kui saime aru, et see on termotuumasünteesi [tähtede toiteallikas]. Ja sellel sajandil kulus nii palju erinevaid edusamme, mis lõpuks jõudsid nii kaugele, et saaksime seda termotuumasünteesi aktiivsust laboris kontrollitaval viisil korrata.

Aeg – isegi aastakümnete skaalal – on investoritele tuttav mõiste. Raha teenimiseks, raha investeerimiseks ja nende investeeringute tulemuste nägemiseks on vaja aega.

Kui tuumasünteesi saab äriliselt mastaapse viia, pakub see inimkonnale piiramatut energiat – ja tohutut tulupotentsiaali investoritele, kes jäid kõrvale.

Q.ai aitab teil investeerida sellesse tulevikku ja sellesse tulupotentsiaali.

Meie Puhta tehnikakomplekt, koondab meie tehisintellekt parimad rohelise energia uuendused. Sellesse komplekti investeerimine on kiire ja lihtne viis oma raha parema tuleviku nimel tööle panna – ja loodetavasti sellest protsessist tulu saada.

See investeerimine on tehtud lihtsaks, nutikaks ja roheliseks.

Ja nagu LLNLi direktor Kim Budil teisipäeval ütles: "Teadus- ja tehnoloogiaalased väljakutsed termotuumasünteesienergia poole on hirmuäratavad, kuid näiliselt võimatu saab võimalikuks teha siis, kui oleme oma parimas vormis."

Laadige Q.ai alla juba täna juurdepääsuks AI-põhistele investeerimisstrateegiatele.