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
PowerHarvester od 1KOMMA5°. Magazyn energii bez fotowoltaiki
Niemiecka firma 1KOMMA5° wprowadziła na rynek innowacyjny system magazynowania energii o nazwie PowerHarvester, który umożliwia gospodarstwom domowym korzystanie z dynamicznych cen energii elektrycznej bez konieczności posiadania własnej instalacji fotowoltaicznej. To rozwiązanie skierowane jest do właścicieli domów, mieszkańców wspólnot mieszkaniowych oraz wszystkich, którzy chcą aktywnie uczestniczyć w transformacji energetycznej i czerpać korzyści z inteligentnego zarządzania energią.
Hybryda do każdego BEV bez przebudowy – Horse Powertrain zmienia zasady gry
Koncepcja hybrydowego układu napędowego pozwoli przekształcać platformy BEV bez kosztownych zmian konstrukcyjnych.
Enea podwaja inwestycje w 2025 roku. Priorytetem OZE i dystrybucja energii
Grupa Enea planuje przeznaczyć w 2025 roku aż 7,94 mld zł na inwestycje, czyli ponad dwa razy więcej niż rok wcześniej. To największy CAPEX w historii spółki. Kluczowe obszary, na które postawi Enea, to odnawialne źródła energii (OZE), dystrybucja oraz wytwarzanie energii. Decyzja o znacznym zwiększeniu nakładów wpisuje się w strategię transformacji energetycznej i wzmocnienia pozycji Enei jako wicelidera polskiego rynku elektroenergetycznego.
Rhoss prezentuje EasyPACK ECO HT65 – nowe pompy ciepła do 100 kW
Rhoss zaprezentował nową linię pomp ciepła EasyPACK ECO HT65. Urządzenia dostępne są w trzech wielkościach, oferują moc od około 75 do 100 kW i dostępne są w dwóch wersjach: wysokowydajnej oraz wyjątkowo cichej. Wyróżniają się zastosowaniem czynnika chłodniczego R454B o niskim GWP oraz zaawansowaną technologią sprężarek.
EDP rusza z farmą słoneczną dla zielonego wodoru w Turyngii
EDP rozpoczęło budowę farmy fotowoltaicznej w Turyngii o mocy 64,6 MWp. Inwestycja będzie wspierać produkcję zielonego wodoru przez firmę Lhyfe. Projekt powstaje we współpracy z Kronos Solar EDPR i ma zakończyć się w 2026 roku. Farma dostarczy energię dla około 22 000 gospodarstw i pozwoli ograniczyć emisje CO₂ o 48 000 ton rocznie.
Polenergia ogranicza emisje CO₂e o milion ton rocznie. Morskie farmy wiatrowe podwoją ten efekt
Grupa Polenergia, największa prywatna firma energetyczna w Polsce, w 2023 roku uniknęła emisji ponad 1 mln ton CO₂e dzięki produkcji zielonej energii. Budowane przez spółkę morskie farmy wiatrowe mają dorzucić kolejne 2 mln ton unikniętych emisji rocznie. To dowód na rosnącą rolę OZE w dekarbonizacji polskiej gospodarki.
Komentarze