Kiedy energia będzie niemal darmowa? Jest już blisko
Przełom w produkcji niemal darmowej energii może być bliżej, niż nam się wydawało jeszcze w grudniu. Wszystko za sprawą gigantycznych pieniędzy takich bogaczy jak Jeff Bezos czy Bill Gates.
Gdy w grudniu świat zelektryzowała informacja o pierwszej „opłacalnej” fuzji termojądrowej wielu osobom rozbłysły oczy z zachwytu. 5 grudnia 2022 roku po raz pierwszy w historii reaktor termojądrowy wyprodukował nadwyżkę energii. W amerykańskim National Ignition Facility (NIF) otwierano korki od szampana jednak ekspertom daleko było od nadmiernej ekscytacji.
Jak wytwarza się energię termojądrową?
Na razie produkcja energii w wyniku fuzji termojądrowej jest jak strzelanie z armaty do wróbla. Naukowcy robią to od dekad i ustrzelili dopiero jednego małego wróbelka. Laboratorium NIF to potężna machina. Jej budowa kosztowała dotychczas ponad 3,5 miliarda dolarów! Jeśli weźmiemy pod uwagę samą wielkość, to zajmuje ona powierzchnię trzech boisk do amerykańskiego futbolu. Sercem laboratorium jest właśnie „armata” czyli potężne lasery. 192 silne wiązki kieruje się na cel o wielkości obiektywu na odwrocie telefonu, na którym czytasz zapewne ten artykuł. To pojemnik ze złota. Skrywa on maleńką kapsułkę z diamentu wypełnionego paliwem termojądrowym. Nasz wróbelek to obszar o średnicy szpilki, czyli miejsce fuzji termonuklearnej.
Co to jest fuzja termojądrowa?
Fuzje termojądrową możemy oglądać gdy uniesiemy głowy do góry. Napędza ona gwiazdy i słońca. Powstaje w wyniku zderzenia atomów pod ogromnym ciśnieniem i w wysokiej temperaturze. W ten sposób atomy łączą się tworząc cięższą cząsteczkę i uwalniając ogromne ilości gęstej energii – izotopy wodoru. Można zaryzykować porównanie, że rozpalamy malutkie słoneczko.
Dlaczego energia termojądrowa może być „darmowa”?
Teoretycznie paliwem w reakcji termojądrowej może być woda morska. Bardzo teoretycznie. To uproszczenie bierze się z tego, że zderzane są izotopy wodoru, które znajdziemy właśnie w wodzie morskiej. Gdyby tak było, mielibyśmy doskonałe źródło czystego prądu.
Tak mogłoby być, a jednak w tej chwili nie jest. Deuter, jeden z izotopów wodoru, faktycznie łatwo można uzyskać z wody morskiej. Do reakcji używa się jednak także drugiego izotopu – trytu. Te zasoby są jednak ograniczone.
Energia termojądrowa już wkrótce w sieci?
Optymiści liczą na to, że do końca obecnej dekady uda się produkować tyle energii, by zacząć ją dostarczać do sieci energetycznej. Pesymiści mówią, że to pieśń kilku dekad przyszłości. Fuzja wymaga temperatury 150 mln stopni Celsjusza, czyli 10 razy więcej niż w rdzeniu Słońca.
I tu pojawiają się problemy techniczne. To prawda, że naukowcom w NIF udało się uwolnić więcej energii niż potrzeba było do zainicjowania reakcji. Ale… mówimy tu o 2,05 megadżuli (MJ) wejściowej, w wyniku której uwolniło się 3,15 MJ energii (wyjściowej). Sukces? Z punktu widzenia nauki – tak. W NIF „zabłyśnięto” jedną, słabą wiązkę lasera. Następnie przebyła ona drogę 1500 metrów, w trakcie której jest wielokrotnie rozszczepiania i wzmacniana. Cały ten proces pochłonął… 322 MJ. Jak łatwo policzyć uzyskano zaledwie 1% energii zużytej przez lasery. W dodatku kapsułka do której strzelano może kosztować nawet do 20 tysięcy dolarów!
Elektrownia potrzebowałaby ich nawet milion… dziennie.
Miliardy dolarów za błysk nadziei na energię
Według analityków Bloomberga, gra jest jednak warta świeczki. Swoje fortuny lokują w termojądrowym biznesie Jeff Bezos (założyciel Amazon), Bill Gates (założyciel Microsoft) i Peter Thiel (założyciel PayPal i OpenAI). Inwestorzy i rządy zainwestowały ponad 4,8 miliarda dolarów w firmy dążące do fuzji, na czele z Commonwealth Fusion, startupem wydzielonym z Massachusetts Institute of Technology, który zyskał 2 miliardy dolarów. TAE Technologies otrzymało ponad 1,1 miliarda dolarów.
Unia Europejska buduje swój reaktor termojądrowy
Projekt stworzenia największej na świecie instalacji służącej do przeprowadzania fuzji jądrowej ma Unia Europejska. Na południu Francji do 2025 roku ma powstać ITER (konstrukcja jest już bardzo zaawansowana). O ile Amerykanie użyli w swoim eksperymencie potężnych laserów, to europejscy badacze wybrali magnesy. Uważają, że to pozwoli ustabilizować reakcję, a więc sprawić, że energia może być produkowana dłużej.
W tzw. tokamakach (reaktorach, które mają kształt hula-hop) można ściskać i podgrzewać izotopy wodoru oraz uwięzić powstałą plazmę.
ITER ma produkować 10 razy więcej energii termojądrowej niż moc cieplna potrzebna do wyprodukowania plazmy. To ważny krok od instalacji badawczych do przyszłych elektrowni termojądrowych. Człowiek może wreszcie sięgnąć do Słońca na Ziemi.
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
WindEurope walczy z deficytem pracowników – nowe praktyki i cele dla młodych
WindEurope intensyfikuje działania na rzecz wzmocnienia ścieżek zawodowych i zwiększenia liczby wykwalifikowanych pracowników dla europejskiego sektora energetyki wiatrowej. Organizacja dołączyła do Europejskiego Sojuszu na rzecz Praktyk Zawodowych (EAfA), zobowiązując się do promocji karier technicznych oraz rozwijania oferty staży i praktyk w branży wiatrowej.
MIT rozdaje 1,2 mln dolarów na innowacje. Poznaj nowe przełomowe badania
MIT Energy Initiative (MITEI) przyznało ponad 1,2 mln dolarów na wsparcie siedmiu nowatorskich projektów badawczych z zakresu energii. W ramach programu Seed Fund naukowcy otrzymają po 175 tys. dolarów na rozwój swoich pomysłów przez dwa lata. Projekty obejmują szerokie spektrum tematów: od recyklingu metali ziem rzadkich po nowatorskie metody zarządzania energią w centrach danych.
Baltpool ostrzega: Polska potrzebuje danych, a nie spekulacji o biomasie
W ostatnich tygodniach w Polsce nasiliły się obawy dotyczące potencjalnego niedoboru biomasy. Jednak eksperci podkreślają, że nie ma twardych dowodów potwierdzających te przypuszczenia. Baltpool, międzynarodowa giełda biomasy, wzywa do oparcia toczącej się debaty na danych i faktach, a nie spekulacjach.
Międzynarodowe fundusze klimatyczne wsparły czystą energię miliardami
Międzynarodowe fundusze klimatyczne (MCF) przeznaczyły 7,8 mld USD na projekty czystej energii w latach 2015-2024. Najwięcej środków trafiło do Azji i Afryki. Fundusze te przyczyniają się do realizacji transformacji energetycznej poprzez finansowanie projektów wytwarzania energii, magazynowania oraz sektora końcowego.
Wrześniowa aukcja na premię kogeneracyjną: 16,5 TWh energii do wsparcia
Prezes Urzędu Regulacji Energetyki ogłosił trzecią w tym roku aukcję na premię kogeneracyjną. Wsparcie obejmie sprzedaż energii elektrycznej z wysokosprawnej kogeneracji. Do rozdysponowania pozostaje ponad 152 mln zł. Aukcja odbędzie się w dniach 22-24 września 2025 r.
Włochy i Ukraina rozpoczynają partnerstwo na rzecz bezpieczeństwa energetycznego
W Rzymie podpisano Memorandum of Understanding między włoską Terna a ukraińskim NPC Ukrenergo. Porozumienie zakłada współpracę w zakresie zarządzania systemami elektroenergetycznymi oraz wymianę doświadczeń i technologii. Wydarzenie odbyło się podczas Ukraine Recovery Conference 2025.
Komentarze