Американски учени са направили пробив в стремежа си към неограничена енергия с нулеви въглеродни емисии, като за първи път са постигнали нетно увеличение на енергията от реакция на термоядрен синтез, според трима души, запознати с предварителните резултати от неотдавнашен експеримент.
От 50-те години на миналия век физиците се опитват да обуздаят термоядрения синтез, който захранва слънцето, но никоя група не е успяла да произведе повече енергия от реакцията, отколкото тя консумира. Този етап се нарича нетна енергийна печалба или целева печалба, която би помогнала да се докаже, че процесът е в състояние да осигури надеждна и изобилна алтернатива на изкопаемите горива и конвенционалната ядрена енергия.
Федералната национална лаборатория "Лорънс Ливърмор" в Калифорния, която използва процес, наречен термоядрен синтез с инерционно ограничаване, който включва бомбардиране на малко топче от водородна плазма с най-големия лазер в света, е постигнала нетно енергийно увеличение в експеримент за термоядрен синтез през последните две седмици, казаха източниците.
Много учени смятат, че няма да сме в състояние да построим термоядрени електроцентрали в продължение на десетилетия, е много трудно да се пренебрегне потенциалът на технологията. Реакциите при термоядрения синтез не отделят въглерод, не произвеждат дълготрайни радиоактивни отпадъци и една малка чаша водородно гориво теоретично може да захранва къща в продължение на стотици години.
Пробивът в САЩ идва в момент, когато светът се бори с високите цени на енергията и необходимостта бързо да се откаже от изгарянето на изкопаеми горива, за да спре затоплянето на средните глобални температури до опасни нива. Чрез Закона за намаляване на инфлацията администрацията на Байдън предоставя почти 370 млрд. долара за нови субсидии за нисковъглеродна енергия в опит да намали емисиите и да спечели световната надпревара за следващо поколение чисти технологии.
Термоядреният синтез постигнат в американското правителствено съоръжение е произвел около 2,5 мегаджаула енергия, при изразходвана енергия от лазерите от 2,1 мегаджаула, заявиха запознати с резултатите, като добавиха, че данните все още се анализират. Ако те бъдат потвърдени, това би означавало 20% повече получена, отколкото изразходвана енергия.
Министерството на енергетиката на САЩ съобщи, че министърът на енергетиката Дженифър Гранхолм и заместник-министърът по ядрената сигурност Джил Хруби ще обявят "голям научен пробив" в Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор" във вторник. Министерството отказа повече коментари по темата.
Лабораторията потвърди, че наскоро е проведен успешен експеримент в нейната Национална запалителна инсталация, но заяви, че анализът на резултатите продължава.
"Първоначалните диагностични данни предполагат още един успешен експеримент в Националния комплекс за лазерни термоядрени реакции. Точният добив обаче все още се определя и засега не можем да потвърдим, че е над прага", заяви тя. "Този анализ е в процес на извършване, така че публикуването на информацията... преди този процес да е приключил, би било неточно."
Двама от учените, които са запознати с резултатите, заявиха, че произведената енергия е била по-голяма от очакваното, което е повредило част от диагностичното оборудване и е усложнило анализа. Te допълват, че пробивът вече е широко обсъждан от учените.
"Ако резултатите бъдат потвърдени, ще станем свидетели на исторически момент", каза д-р Артър Търъл, плазмен физик, чиято книга "Строителите на звезди" описва усилията за постигане на енергия от термоядрен синтез. "От 50-те години на миналия век насам учените се опитват да докажат, че термоядреният синтез може да освободи повече енергия, отколкото изразходва, а изследователите от "Лорънс Ливърмор" изглежда най-накрая са постигнали тази десетилетна цел."
Националният комплекс за лазерни термоядрени реакции на стойност 3,5 млрд. долара е бил предназначен основно за изпитване на ядрени оръжия чрез симулиране на експлозии, но оттогава се използва за развиване на изследванията на енергията от термоядрен синтез. Миналата година учените там бяха най-близо до нетна печалба на енергия, когато произведе 1,37 мегаджаула от термоядрен синтез, като това беше около 70 % от енергията изразходвана от лазерите.
По време на представянето на новата стратегия на Белия дом за енергията от термоядрен синтез тази година конгресменът Дон Бейер, председател на двупартийната група за енергията от термоядрен синтез, определи технологията като "Свещения граал" на чистата енергия и добави: "Термоядреният синтез има потенциала да избави от бедността повече граждани по света, отколкото всичко друго след изобретяването на огъня".
Повечето изследвания в областта на термоядрения синтез са съсредоточени върху различен подход, известен като термоядрен синтез с магнитно задържане, при който водородното гориво се задържа на място с помощта на мощни магнити и се нагрява до екстремни температури, така че атомните ядра да се слеят.
Исторически тези научни експерименти се извършват от големи публично финансирани лаборатории, като например Joint European Torus в Оксфорд, но през последните години инвестициите се насочват и към частни компании, които обещават да осигурят енергия от термоядрен синтез през 30-те години на това хилядолетие.
По данни на Асоциацията на индустрията за термоядрен синтез през 12-те месеца до края на юни компаниите, занимаващи се с такава дейност, са набрали 2,83 млрд. долара инвестиции, с което общият размер на инвестициите от частния сектор до момента е почти 4,9 млрд. долара.
Никълъс Хоукър, главен изпълнителен директор на базираното в Оксфорд стартиращо предприятие First Light Fusion, което разработва подход, подобен на този, използван в NIF, определи потенциалния пробив като "истинска революция".
„Значението на откритието за енергията от термоядрен синтез трудно може да бъде по-голямо,“ каза той.