Иднината на чиста, неограничена енергија

Клучни преземања

• На 5 декември, американските научници од Националната постројка за палење во Калифорнија генерираа повеќе енергија од реакцијата на нуклеарна фузија отколку што вложија во
• Експерименталниот резултат е огромен пробив во нуклеарната енергија во вековната потрага да се отклучи моќта на сонцето на земјата
• Со повеќе истражувања и финансиски инвестиции, истражувачите веруваат дека сме во рок од четири децении од производството на 100% чиста, неограничена енергија

„Понеделник, 5 декември 2022 година беше важен ден во науката.

Ова потценување беше дадено од Џил Хруби, потсекретар за Националната администрација за нуклеарна безбедност (ННСА), на прес-конференција на 13 декември.

Тема: Пробив во нуклеарната енергија во Националната постројка за палење (NIF) на Националната лабораторија Лоренс Ливермор (LLNL) во Калифорнија.

Директорот на политиката на Канцеларијата за наука и технологија во Белата куќа, д-р Арата Прабакар, го најави достигнувањето како „научна пресвртница“ и „инженерско чудо што не може да се верува“.

„Оваа двојност на унапредување на истражувањето, градење на сложени инженерски системи, двете страни учат една од друга, вака правиме навистина големи, тешки работи и ова е само убав пример“, додаде таа.

Нето енергетската добивка од реакцијата на фузија е прва во историјата на човештвото. Додека повеќе истражувања (а многу потребни се повеќе истражувања) за да се направи технологијата повторлива, скалабилна и поефикасна, тоа е суштински чекор на патот кон чиста енергија.

И за инвеститорите, тоа претставува децениски можности зрели за кубење.

Што е нуклеарна фузија?

Нуклеарната фузија вклучува комбинирање на атомите во еден, поголем атом. Процесот генерира огромни количини на енергија и е основната реакција што го движи нашето сонце.

Нуклеарната фузија се разликува од нуклеарната фисија, процес кој се користи во нуклеарните централи. Фисијата ги дели атомите, наместо да ги комбинира, генерирајќи опасен радиоактивен отпад во процесот.

Спротивно на тоа, нуклеарната фузија е многу поефикасна, речиси и да не создава отпад и истекува атоми на водород кои се лесно достапни во морската вода, наместо радиоактивни материјали закопани во земјата. Тоа го прави идеален кандидат за напојување на сè, од куќи до производствени погони...ако може да се зголеми.

Откако фузијата беше откриена пред еден век, научниците се тркаа да ја отклучат и реплицираат механиката во лабораторија. Но, спроведувањето на реакција на фузија која бара помалку енергија отколку што испушта, процес наречен палење, ги избегна научниците…

До сега.

Пробивот на нуклеарната енергија накратко

Пробивот во нуклеарната енергија во декември се случи во Националната постројка за палење, која користи процес наречен „термонуклеарна инерцијална фузија“.

Во суштина, ласерскиот комплекс вреден 3.5 милијарди долари пука 192 ласери во мала капсула. Капсулата содржи два водородни изотопи кои, кога се бомбардирани со енергија, речиси веднаш испаруваат. Процесот на фузија ослободува огромни количини на енергија.

Во минатото, влезната енергија од ласерите далеку ја надминуваше излезната енергија од реакцијата на фузија. Но, на 5 декември, истражувачите пробаа нешто ново.

Школката околу капсулата што ја користеа беше подебела отколку во минатите експерименти, што значи дека малите недостатоци помалку влијаат на експериментот. Оваа едноставна – и неверојатно повторлива – промена дозволи да се случи нешто неверојатно.

Д-р Марвин Адамс, заменик администратор на ННСА за одбранбени програми, го опиша процесот на прес-конференцијата во вторникот. Тој забележа дека процесот започнал со сферичен цилиндар кој содржи мала капсула, „околу половина од дијаметарот на BB“.

„192 ласерски зраци влегоа од двата краја на цилиндерот“, рече тој, „и го погодија внатрешниот ѕид…. Рендгенските снимки од ѕидот удриле на сферичната капсула. Фузионното гориво во капсулата се исцеди, започнаа реакциите на фузија. Сето ова се случило порано, 100 пати претходно. Но, минатата недела за прв пат, тие го дизајнираа овој експеримент така што горивото за фузија остана доволно жешко, доволно густо и доволно заоблено доволно долго за да се запали. И произведуваше повеќе енергија отколку што депонираа ласерите. Околу 2 мегаџули внатре, околу 3 мегаџули надвор. Добивка од 1.5“.

Важноста на овој пробив

Добивката од 1.5 звучи мало, а во енергетска смисла, тоа е. Но, не е важна големината на реакцијата - туку тоа што се случи на сите.

Пробивот на нуклеарната фузија на 5 декември беше кулминација на едновековно истражување, финансирање долари и неуспеси. Иако има многу чекори помеѓу денес и комерцијалната одржливост, без овој чекор, фузијата како извор на енергија беше малку повеќе од научно-фантастичен трик. Денес, тоа е реалност.

И долгорочниот потенцијал на иднината тешка за фузија е едноставно запрепастувачки. За разлика од јагленот и фосилните горива, реакциите на фузија не генерираат емисии на CO2 или други нуспроизводи. И бидејќи работи на водород, најзастапениот елемент во универзумот, тој е практично неограничен во неговиот производствен потенцијал.

Со толкава енергија, нема само да го намалиме отпечатокот на емисиите - би можеле да го промениме.

Неограничената моќност ќе овозможи да се унапредат сите видови технологии побрзо, поевтино и почисто, од решенија за климатски промени до подобри лаптопи.

Енергијата на фузија би можела да ги ублажи енергетските прекини, да ги напојува постројките за третман на вода и да ни помогне да откриеме подобри начини за рециклирање и отстранување на ѓубрето.

Новите технологии би можеле да извлечат CO2 од атмосферата во обем, со што ќе се ублажат климатските промени и ќе се намалат човечките жртви предизвикани од загадувањето.

Технологијата на батериите може да напредува, овозможувајќи масовно усвојување на производство и складирање чиста енергија за домови, возила и многу повеќе.

На големо, долгорочно ниво, енергијата на фузија може да ги елиминира емисиите на човештвото, овозможувајќи почиста, позелена, поздрава планета - да не зборуваме, возвишен живот за целото човештво.

Ако тоа звучи малку идеалистички, не грешите. Но, повторно, изгледите за фузија енергија беа идеални пред 50 години. Овој месец, научниците докажаа дека фузијата е можна. Зошто не можат да се остварат и другите долгорочни придобивки?

Што значи ова за инвеститорите?

Но, пред иднината на фузија да стане реалност, енергетскиот простор бара повеќе истражувања и иновации - многу од нив.

Времето и технологијата се клучни

На прес-конференцијата беше откриено дека ласерската низа што го поттикна пробивот во нуклеарната енергија се заснова на технологија стара 40 години. Не само што современите ласери се помоќни, тие се и поефикасни - што значи дека поголемите придобивки од енергијата од фузија се наоѓаат веднаш зад аголот.

Директорот на LLNL, д-р Ким Будил, беше внимателен да ги потсети новинарите и инвеститорите дека фузијата не е четири недели или дури четири години. Процесот ќе потрае.

„Постојат многу значајни пречки, не само во науката, туку и во технологијата“, рече таа. „Ова е една запалена капсула еднаш, и за да се реализира комерцијална фузија енергија, треба да направите многу работи. Мора да бидете во можност да произведувате многу, многу настани за палење со фузија во минута, и мора да имате робустен систем на двигатели за да го овозможите тоа“.

Сепак, таа е исто така оптимист отколку што може да се сфати иднината напојувана од фузија.

„[Тоа е] веројатно не пет децении [далеку], што е она што го кажувавме“, додаде таа. „Мислам дека се движи во преден план. Со неколку децении истражување и инвестиции… може да не стави во позиција да градиме електрани“.

Финансиските инвестиции можат да доведат до побрза комерцијализација

LLNL главно се потпираше на јавни грантови и финансирање за да го направи пробивот во нуклеарната енергија реалност. Но, американската секретарка за енергетика Џенифер Гранхолм верува дека се потребни и приватни и јавни истражувања за да се случи фузијата.

„Знаеме дека има огромен интерес кај заедницата за приватно финансирање...и го охрабруваме тоа“, рече таа на прес-конференцијата во вторникот. „Ова покажува дека може да се направи, што отсекогаш било прашање: дали можеш да стигнеш таму?

„Тој праг што се преминува им овозможува на [научниците] да почнат да работат на подобри ласери, поефикасни ласери, на подобри капсули за задржување итн., [Тоа се] нештата што се неопходни за да се дозволи да се модуларизира и да се донесе во комерцијални размери.

За среќа, приватниот сектор скока на бродот. Ким Будил истакна дека многу приватни компании истражуваат производство на инерцијална фузија заедно со нивниот братучед, магнетната фузија. (Магнетната фузија користи токамак, уред во облик на крофна што користи силни магнети за да ја ограничи плазмата во одредена форма.)

Будил верува дека, помеѓу магнетната фузија што е „малку напред“ и пробивот со палењето овој месец, нашето сегашно технолошко „портфолио на пристапи е навистина одлично место да се биде“.

Таа додаде: „Овие заедници ќе се хранат една со друга, ќе научиме, ќе продолжиме да го унапредуваме полето и многу технологии ќе се развијат од двете полиња, покрај патеката до електрана со фузија“.

Капитализирање на пробивот во нуклеарната фузија

За време на прес-конференцијата, Арата Прабакар сподели момент на размислување со публиката.

„Исто така, размислував за тоа колку долго може да биде патувањето од знаење до правење“, рече таа. „Бидејќи помина еден век откако сфативме дека тоа е фузија [ги напојува ѕвездите]. И во тој век, потребни беа толку многу различни достигнувања што на крајот се собраа до точка што можевме да ја реплицираме таа активност на фузија на овој контролиран начин во лабораторија“.

Времето - дури и на скала од децении - е концепт со кој инвеститорите се запознаени. Потребно е време да се заработат пари, да се инвестираат пари и да се видат резултати од тие инвестиции.

Ако нуклеарната фузија може да се зголеми комерцијално, таа претставува неограничена енергија за човештвото - и огромен потенцијал за заработка за инвеститорите кои останаа наоколу.

Q.ai е тука да ви помогне да инвестирате во таа иднина и тој потенцијал за заработка.

со нашите Комплет за чиста технологија, нашата вештачка интелигенција ги заокружува најдобрите иновации за зелена енергија таму. Инвестирањето во овој комплет е брз и лесен начин да ги вложите вашите пари на работа за градење подобра иднина – и се надеваме дека ќе генерирате одреден принос во процесот.

Инвестирањето е лесно, паметно и зелено.

И како што рече директорот на LLNL, Ким Будил, во вторникот, „Предизвиците на науката и технологијата на патот кон енергијата на фузија се застрашувачки, но правејќи го навидум невозможното, возможно е кога ќе бидеме на најдоброто ниво“.

Преземете го Q.ai денес за пристап до инвестициски стратегии со ВИ.