Puterea de fuziune a fost considerată de mult timp a fi graiul sfânt al energiei alternative. Putere curată, abundentă, creată printr-un proces de auto-susținere în care nucleele atomice sunt contopite la temperaturi extrem de ridicate. Realizarea acestui lucru a fost obiectivul cercetătorilor și fizicienilor atomici de peste o jumătate de secol, dar progresul a fost lent. În timp ce știința din spatele puterii de fuziune este solidă, procesul nu a fost tocmai practic.
Pe scurt, fuziunea poate fi considerată o formă viabilă de putere numai dacă cantitatea de energie utilizată pentru inițierea reacției este mai mică decât energia produsă. Din fericire, în ultimii ani, s-au făcut o serie de pași pozitivi în acest scop. Cea mai recentă revine din China, unde cercetătorii de la Tokamak Experimental Advanced Superconducting (EAST) raportează recent că au atins un punct de fuziune.
Multe concepte diferite de fuziune au fost propuse și testate de-a lungul anilor. În prezent, cele mai populare două modele sunt abordarea de inerție și reactorul tokamak. În primul caz, laserele sunt utilizate pentru a fuziona pelete de combustibil de deuteriu pentru a crea o reacție de fuziune. În cea din urmă, procesul implică o cameră de închidere în formă de torus care utilizează câmpuri magnetice și un curent intern pentru a limita plasma cu energie mare.
Folosind un tokamak care are trei caracteristici distincte - o secțiune necirculară, magneți complet supraconductori și componente cu plasmă (PFC) răcite cu apă complet active - oamenii de știință din cadrul instalației EAST au anunțat săptămâna trecută că au putut produce gaz de hidrogen care a fost de trei ori mai cald decât miezul Soarelui (aprox. 50 milioane ° C; 90 milioane ° F) și au fost capabili să mențină această temperatură timp de 102 secunde de înregistrare.
Aceasta nu este o realizare mică, deoarece limitarea și temperaturile susținute sunt esențiale pentru crearea puterii de fuziune. Odată inițiați, reactoarele de fuziune trebuie să poată menține reacția pe o perioadă lungă de timp, în principal deoarece cantitatea de energie necesară pentru inițierea acesteia este considerabilă. Dar, desigur, susținerea și limitarea unei astfel de plasma cu energie ridicată este destul de dificilă și potențial periculoasă.
A fi capabil să mențină plasma cu energie mare timp de peste un minut și jumătate plasează instalația EAST, care face parte din Institutul de Științe Fizice din Hefei din Jiangshu, un pas înainte în cursa globală de fuziune. Recreând condițiile stabile în care se produce fuziunea în mod natural - adică în interiorul Soarelui - umanitatea ar putea fi cu un pas mai aproape de visul unei energii curate și practic nelimitate.
Dar, desigur, există oarecare scepticism față de această afirmație. Până în prezent, a existat doar anunțul făcut de Institutul de Științe Fizice pentru a continua. Și până la furnizarea rezultatelor revizuite de la egal la egal, cererea va rămâne neconfirmată. Cu toate acestea, dacă rezultatele lor sunt confirmate, aceasta va însemna că este probabil să existe o anumită competiție pentru a vedea cine poate obține rezultate din ce în ce mai bune. Și această competiție poate fi deja activă!
Cu doar câteva zile înainte ca instalația EAST să anunțe această etapă, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT) din Germania au făcut un anunț propriu. Aici, cercetătorii au susținut că stelatorul Wendelstein 7-X (W7X) - cel mai mare reactor de fuziune de acest gen - a reușit cu succes să producă și să susțină plasma de hidrogen pentru prima dată.
În mod similar cu un tokamak, un stelator folosește inele răsucite și magneți externi pentru a limita plasma. Fiind unul dintre cele mai cunoscute sub denumirea de exemple de stellarator, Wendelstein 7-X a fost capabil să încălzească hidrogen gaz până la o temperatură de 80 de milioane de grade Celsius și să susțină acest nor de plasmă pentru un sfert de secundă. Pe scurt, au obținut o reacție care a produs mai multă energie, dar pentru mult mai puțin timp.
În următorii ani, mai multe noutăți sunt așteptate pe frontul de fuziune, deoarece proiecte precum Reactorul Termonuclear Experimental (ITER) intră online. Situat în sudul Franței, ITER va folosi cel mai mare reactor experimental de tokamak din lume și va fi cel mai mare experiment în fuziune până în prezent. Facilitatea EAST a indicat că intenționează să fie direct implicată în ITER și le va oferi experiența și expertiza.
Deși suntem încă mulți ani departe de reactoarele de fuziune care ne rezolvă toate problemele energetice, este bine să știm că facem măsurile adecvate pentru a o face realitate. Cine știe? Într-o zi, copiii noștri (sau nepoții) s-ar putea să privească înapoi la începutul secolului 21 ca „era pre-fuziune” și să se întrebe cum este reușit să trecem vreodată!
