Таза, шексіз энергияның болашағы

Кілттерді алу

• 5 желтоқсанда Калифорниядағы Ұлттық тұтану қондырғысында американдық ғалымдар ядролық синтез реакциясынан олар шығарғанға қарағанда көбірек энергия өндірді.
• Эксперименттік нәтиже - жер бетіндегі күннің қуатын ашу үшін ғасырға созылған ізденістегі ауқымды ядролық энергетикалық серпіліс.
• Зерттеулер мен қаржылық инвестициялардың көп болуымен зерттеушілер біз 100% таза, шексіз энергия өндіретін төрт онжылдықтамыз деп санайды.

«Дүйсенбі, 5 жылдың 2022 желтоқсаны ғылымдағы маңызды күн болды».

Бұл туралы 13 желтоқсандағы баспасөз мәслихатында Ұлттық ядролық қауіпсіздік басқармасының (ҰҚҚА) орынбасары Джил Хруби айтты.

Тақырып: Калифорниядағы Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасының (LLNL) Ұлттық тұтану қондырғысында (NIF) ядролық энергетикалық жетістік.

Ақ үйдің ғылым және технология саясаты бөлімінің директоры доктор Арата Прабхакар бұл жетістікті «ғылыми кезең» және «сенімге сыймайтын инженерлік ғажайып» деп жариялады.

«Зерттеуді ілгерілетудің, күрделі инженерлік жүйелерді құрудың, екі жақтың бір-бірінен үйренуінің бұл екі жақтылығы, біз шынымен үлкен, қиын істерді осылай жасаймыз және бұл әдемі мысал», - деп қосты ол.

Термоядролық реакциядан алынатын таза энергия адамзат тарихындағы бірінші болып табылады. Қосымша зерттеулер кезінде (а көп қосымша зерттеулер) технологияны қайталанатын, ауқымды және тиімдірек ету үшін қажет, бұл таза энергия жолындағы маңызды қадам.

Ал инвесторлар үшін бұл жұлып алу үшін піскен ондаған жылдардағы мүмкіндіктерді білдіреді.

Ядролық синтез дегеніміз не?

Ядролық синтез атомдарды бір, үлкенірек атомға біріктіруді қамтиды. Процесс орасан зор энергияны тудырады және біздің күнді басқаратын негізгі реакция болып табылады.

Ядролық синтездің ядролық ыдыраудан айырмашылығы, атом электр станцияларында қолданылатын процесс. Бөліну процесінде қауіпті радиоактивті қалдықтарды түзе отырып, атомдарды біріктірмей, бөледі.

Керісінше, ядролық синтез әлдеқайда тиімді, қалдық жасамайды және жерге көмілген радиоактивті материалдардан гөрі теңіз суында оңай қол жетімді сутегі атомдарын шығарады. Бұл оны үйлерден бастап өндіріс орындарына дейін электр қуатымен қамтамасыз ету үшін тамаша үміткер етеді ... егер оны масштабтау мүмкін болса.

Бір ғасыр бұрын синтез табылғалы бері ғалымдар зертханада механиканың құлпын ашу және қайталау үшін жарысты. Бірақ шығарғанға қарағанда аз энергияны қажет ететін синтез реакциясын жүргізу, бұл тұтану деп аталатын процесс ғалымдарды айналып өтті...

Қазірге дейін.

Қысқаша айтқанда, ядролық энергетикадағы серпіліс

Желтоқсандағы ядролық энергетикалық серпіліс «термоядролық инерциялық синтез» деп аталатын процесті пайдаланатын Ұлттық тұтану қондырғысында болды.

Негізінде құны 3.5 миллиард доллар тұратын лазерлік кешен кішкентай капсулаға 192 лазер түсіреді. Капсулада энергиямен бомбаланғанда бірден дерлік буланып кететін екі сутегі изотоптары бар. Біріктіру процесі энергияның үлкен мөлшерін бөледі.

Бұрын лазерлерден түсетін энергия синтез реакциясынан шыққан энергиядан әлдеқайда асып түсті. Бірақ 5 желтоқсанда зерттеушілер жаңа нәрсені сынап көрді.

Олар пайдаланған капсула айналасындағы қабық бұрынғы эксперименттерге қарағанда қалыңырақ болды, яғни кішкентай кемшіліктер экспериментке аз әсер етеді. Бұл қарапайым және керемет қайталанатын өзгеріс керемет нәрсенің болуына мүмкіндік берді.

Доктор Марвин Адамс, NNSA әкімшісінің қорғаныс бағдарламалары жөніндегі орынбасары сейсенбі күнгі баспасөз мәслихатында процесті сипаттады. Ол процесс «ВВ диаметрінің жартысы» шағын капсуласы бар сфералық цилиндрден басталғанын атап өтті.

«Цилиндрдің екі шетінен 192 лазер сәулесі кіріп, ішкі қабырғаға соқты», - деді ол. Қабырғадан түскен рентген сәулелері сфералық капсулаға соқтығысқан. Капсуладағы термоядролық отын қысылып, синтез реакциялары басталды. Мұның бәрі бұрын, бұрын 100 рет болған. Бірақ өткен аптада олар бұл экспериментті алғаш рет термоядролық отын жеткілікті ыстық, жеткілікті тығыз және ұзақ уақыт бойы тұтанатындай етіп жасады. Және ол лазерлер түсіргеннен де көп энергия өндірді. Шамамен 2 мегаджоуль, шамамен 3 мегаджоуль. 1.5 өсім».

Бұл серпілістің маңыздылығы

1.5 күшейту шамалы естіледі, ал энергетикалық тұрғыдан алғанда бұл. Бірақ маңыздысы реакцияның көлемі емес – бұл болғаны Мүлдем жоқ.

5 желтоқсандағы ядролық синтездегі серпіліс ғасырлық зерттеулердің, долларларды қаржыландырудың және сәтсіздіктердің шарықтау шегі болды. Бүгінгі күн мен коммерциялық өміршеңдік арасында көптеген қадамдар бар болса да, бұл қадамсыз, энергия көзі ретінде синтез ғылыми фантастикалық трюктен ғана көп болды. Бүгін бұл шындық.

Ал синтез-ауыр болашақтың ұзақ мерзімді әлеуеті таң қалдырады. Көмір мен қазба отындарынан айырмашылығы, синтез реакциялары CO2 шығарындыларын немесе басқа жанама өнімдерді тудырмайды. Ол сутегімен жұмыс істейтіндіктен, ғаламдағы ең көп элемент, оның өндірістік әлеуетінде іс жүзінде шексіз.

Осыншама энергиямен біз шығарындылар ізін азайтып қана қоймаймыз, оны кері қайтара аламыз.

Шексіз қуат климатты өзгерту шешімдерінен жақсырақ ноутбуктерге дейін технологиялардың барлық түрлерін жылдамырақ, арзанырақ және тазарақ дамытуға мүмкіндік береді.

Термоядролық энергия энергияның өшіп қалуын, су тазарту қондырғыларын жеңілдетеді және қоқысты қайта өңдеу мен кәдеге жаратудың жақсы жолдарын табуға көмектеседі.

Жаңа технологиялар атмосферадан СО2-ны ауқымды түрде алып, климаттың өзгеруін жеңілдетеді және ластанудан туындаған адам өлімін азайтады.

Батарея технологиясы ілгерілей алады, бұл үйлер, көліктер және т.б. үшін таза энергия өндірісін және сақтауды жаппай қолдануға мүмкіндік береді.

Үлкен, ұзақ мерзімді ауқымда синтез энергиясы адамзаттың шығарындыларын жоя алады, бұл таза, жасыл, сау планетаны құруға мүмкіндік береді, бұл бүкіл адамзат үшін жоғары өмір сүруге мүмкіндік береді.

Бұл сәл идеалистік болып көрінсе, қателеспейсіз. Бірақ содан кейін қайтадан синтез энергиясының болашағы 50 жыл бұрын идеалистік болды. Осы айда ғалымдар синтездің мүмкін екенін дәлелдеді. Неліктен басқа ұзақ мерзімді артықшылықтар да орындалмайды?

Бұл инвесторлар үшін нені білдіреді?

Бірақ синтез болашағы шындыққа айналмас бұрын, энергетикалық кеңістік көбірек зерттеулер мен инновацияларды қажет етеді - бұл көп.

Уақыт пен технология маңызды

Баспасөз мәслихатында ядролық энергетикалық серпіліске қуат беретін лазерлік массив 40 жылдық технологияға негізделгені анықталды. Заманауи лазерлер қуаттырақ болып қана қоймайды, сонымен қатар олар тиімдірек, яғни термоядролық энергияның жоғарылауы дәл бұрышта болады.

LLNL директоры доктор Ким Будил журналистер мен инвесторларға бірігуге төрт апта, тіпті төрт жыл да жетпейтінін ескертті. Процесс уақыт алады.

«Ғылымда ғана емес, технологияда да өте маңызды кедергілер бар», - деді ол. «Бұл бір рет тұтанған капсула және коммерциялық синтез энергиясын жүзеге асыру үшін көп нәрсені істеу керек. Сіз минутына көптеген синтездік тұтану оқиғаларын жасай алуыңыз керек және оны қосу үшін сізде драйверлердің сенімді жүйесі болуы керек ».

Дегенмен, ол сонымен бірге синтез арқылы жұмыс істейтін болашаққа оптимистік көзқараспен қарайды.

«[Бұл] бес онжылдықта емес шығар, біз бұрын осылай айтатынбыз», - деп қосты ол. «Менің ойымша, бұл алдыңғы қатарға шығады. Бірнеше онжылдық зерттеулер мен инвестиция арқылы… бізді электр станцияларын салуға жағдай жасай алады ».

Қаржылық инвестициялар коммерцияландыруды жылдамдатуы мүмкін

LLNL ядролық энергетика саласындағы серпілісті жүзеге асыру үшін негізінен мемлекеттік гранттар мен қаржыландыруға сүйенді. Бірақ АҚШ Энергетика министрі Дженнифер Гранхолм бірігуді жүзеге асыру үшін жеке және мемлекеттік зерттеулер қажет деп санайды.

«Біз жеке қаржыландыру қоғамдастығының үлкен қызығушылық танытқанын білеміз ... және біз мұны қолдаймыз», - деді ол сейсенбі күнгі баспасөз мәслихатында. «Бұл мұны істеуге болатынын көрсетеді, бұл әрқашан сұрақ болды: сіз сонда жете аласыз ба?»

«Бұл табалдырықтан өту [ғалымдарға] жақсырақ лазерлерде, тиімдірек лазерлерде, жақсырақ оқшаулау капсулаларында және т.б. жұмысты бастауға мүмкіндік береді.

Бақытымызға орай, жеке сектор бортқа секіріп жатыр. Ким Будил көптеген жеке компаниялар немере ағасы магниттік синтезбен қатар инерциялық синтез өндірісін зерттеп жатқанын атап өтті. (Магниттік синтез плазманы белгілі бір пішінде шектеу үшін күшті магниттерді пайдаланатын токамакты, пончик тәрізді құрылғыны пайдаланады.)

Будилдің пайымдауынша, магниттік синтез «алдыңғы жағында» және осы айдағы тұтану серпілісінің арасында біздің қазіргі технологиялық «тәсілдер портфолиосы» болуы шынымен де тамаша орын.

Ол былай деп қосты: «Бұл қауымдастықтар бір-бірін тамақтандырады, біз үйренеміз, өрісті ілгерілетуді жалғастырамыз және термоядролық электр станциясына апаратын жолдан басқа, екі өрістен де көптеген технологиялар пайда болады».

Ядролық синтездің серпілісін капиталдандыру

Баспасөз мәслихаты барысында Арата Прабхакар жиналғандармен бір сәт ой бөлісті.

«Мен сондай-ақ білуден орындауға дейінгі жол қанша уақытқа созылатыны туралы ойладым», - деді ол. «Өйткені біз оның синтез (жұлдыздарды қуаттандыру) екенін түсінгенімізге бір ғасыр болды. Сол ғасырда әртүрлі жетістіктерге қол жеткізгені сонша, біз осы синтез әрекетін зертханада осы бақыланатын жолмен қайталай алатындай дәрежеге жетті ».

Уақыт - тіпті ондаған жылдар ауқымында - бұл инвесторларға жақсы таныс тұжырымдама. Ақша табу, ақша салу және сол инвестициялардың нәтижесін көру үшін уақыт қажет.

Егер ядролық синтезді коммерциялық тұрғыдан кеңейтуге болатын болса, бұл адамзат үшін шексіз энергияны білдіреді және айналасында тұрып қалған инвесторлар үшін үлкен табыс әлеуетін білдіреді.

Q.ai сізге болашаққа және сол табыс әлеуетіне инвестициялауға көмектесу үшін осында.

Біздің бар Таза технология жинағы, біздің AI жасыл энергияның ең жақсы инновацияларын жинақтайды. Бұл жинаққа инвестиция салу - ақшаңызды жақсы болашақ құруға жұмсаудың жылдам және оңай жолы және бұл процесте біраз табыс әкеледі деп үміттенеміз.

Бұл инвестициялау оңай, ақылды және жасыл.

Сейсенбіде LLNL директоры Ким Будил айтқандай: «Фициондық энергияға апаратын жолдағы ғылым мен технологияның қиындықтары өте қорқынышты, бірақ мүмкін емес болып көрінетін нәрсені біз ең жақсы деңгейде болған кезде мүмкін етеді».

Бүгін Q.ai жүктеп алыңыз AI-мен жұмыс істейтін инвестициялық стратегияларға қол жеткізу үшін.