امروز:8 خرداد 1403

دانشمندان به احتراق همجوشی دست یافتند که نقطه عطفی در تولید انرژی پاک است

دانشمندان به تازگی از یکی از مهم ترین آستانه ها در جستجوی انرژی همجوشی عبور کرده اند. تیمی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور اولین واکنش همجوشی شناخته شده را با افزایش انرژی خالص ایجاد کردند – یعنی انرژی بیشتری نسبت به مصرف آن تولید کرد و منجر به احتراق شد. محققان در 5 دسامبر به این موفقیت دست یافتند، زمانی که از 192 لیزر در مرکز احتراق ملی برای انفجار سیلندر حاوی هیدروژن منجمد که توسط الماس احاطه شده بود استفاده کردند.

این واکنش که موجی از پرتوهای ایکس تولید کرد، به گلوله سوختی از دوتریوم و تریتیوم با 2.05 مگاژول انرژی برخورد کرد. این به نوبه خود منجر به موجی از ذرات نوترونی و خروجی 3.15 مگاژول شد. این افزایش «فقط» معادل حدود 1.5 پوند TNT بود، اما برای برآورده کردن معیارهای احتراق فیوژن کافی بود.
توسعه مدت زیادی بوده است. تأسیسات احتراق ملی در سال 2009 شروع به کار کرد، اما تا سال 2014 بود که فناوری همجوشی مبتنی بر لیزر این تأسیسات حجم قابل توجهی از انرژی تولید کرد. با این حال، پیشرفت در سال گذشته شتاب گرفت. لارنس لیورمور در آزمایشی در آگوست گذشته مقدار بسیار بیشتری انرژی تولید کرد و خروجی ای معادل 70 درصد انرژی مورد نیاز برای انجام واکنش را تولید کرد. تلاشی در سپتامبر 1.2 مگاژول با استفاده از انفجار 2.05 مگاژول تولید کرد.

آزمایشگاه و وزارت انرژی به سرعت هشدار می دهند که پیشرفت های “بسیاری” هنوز لازم است قبل از اینکه راکتورهای همجوشی به اندازه کافی برای تامین انرژی خانه ها عملی شوند. در طی یک ارائه، دانشمندان گفتند که باید تعداد واکنش ها در دقیقه را بهبود بخشند، فرآیند را ساده کرده و در غیر این صورت آن را به راحتی تکرار کنند. سود خالص انرژی همچنین کل سیستم مورد نیاز برای اجرای سیستم های لیزری را شامل نمی شود. و البته، توسعه‌دهندگان باید مقیاس‌بندی را بهبود بخشند – یک راکتور باید به اندازه کافی برای توجیه وجودش، خانوارها را تامین کند.

تاسیسات ملی احتراق نیز به عنوان یک برنامه تحقیقاتی ژنراتور در نظر گرفته نشده است. این کشور از همجوشی برای آزمایش و حفظ زرادخانه هسته ای ایالات متحده استفاده می کند. سایر سازمان ها و شرکت ها باید در مورد استفاده های غیرنظامی همکاری کنند.

با این حال، وزارت انرژی در حال راه‌اندازی مجدد یک تلاش هماهنگ انرژی همجوشی است. در طول این رویداد، مقامات همچنین خاطرنشان کردند که یک گیاه کاربردی آنقدرها هم که فکر می کنید دور نیست. در حالی که آنها به یک چارچوب زمانی متعهد نشدند، گفتند که کمتر از 50 یا 60 سالی است که ممکن است در گذشته پیش‌بینی می‌کردند. به بیان دیگر، ممکن است اولین راکتور همجوشی تجاری را در طول عمر خود ببینید.

این فناوری می تواند برای محدود کردن گرمایش جهانی و در غیر این صورت مبارزه با تغییرات آب و هوایی حیاتی باشد. در حالی که منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی نسبت به زغال سنگ دوستدار محیط زیست هستند، اما همیشه تقاضا را برآورده نمی کنند و می توانند به مقادیر زیادی زمین نیاز داشته باشند. خورشیدی همچنین در مناطقی که نور خورشید می تواند محدود باشد، موثر نیست. راکتورهای همجوشی به اندازه کافی قدرتمند می توانند به رویای نیروگاه های پاکی که ظرفیت کافی برای خدمت رسانی به جمعیت های بزرگ را بدون ضایعات رادیواکتیو تاسیسات هسته ای دارند، دست یابند.

اشتراک گذاری