V dramatickom vedeckom a inžinierskom prevrate výskumníci z Národného laboratória Lawrence Livermore v Bay Area nedávno dosiahli dlho hľadaný cieľ vytvoriť reakciu jadrovej fúzie, ktorá vyprodukovala viac energie, než bolo priamo vstreknuté do malej reaktorovej nádoby. Hneď na druhý deň odborníci naprieč politickým spektrom vychvaľovali tento prielom ako predzvesť novej éry vo výrobe energie, čo naznačuje, že budúcnosť neobmedzenej energie z jadrovej syntézy s nízkym dopadom je vzdialená možno niekoľko desaťročí. V skutočnosti je však komerčne životaschopná jadrová fúzia len o nekonečne bližšie, než tomu bolo v 1980. rokoch, keď bola po prvýkrát dosiahnutá uzavretá fúzna reakcia – tj neprebiehajúca na slnku alebo z bomby.
Zatiaľ čo väčšina čestných autorov aspoň uznala prekážky komerčnej fúzie, zvyčajne ich stále podceňujú – dnes rovnako ako v 1980. rokoch minulého storočia. Hovorí sa, že fúzna reakcia by musela nastať „mnohokrát za sekundu“, aby sa vyprodukovalo použiteľné množstvo energie. Ale výbuch energie z fúzneho reaktora LLNL v skutočnosti trval iba jednu desatinu nanosekundy – to je desaťmiliardtina sekundy. Iné fúzne reakcie (s čistou stratou energie) zrejme fungovali niekoľko nanosekúnd, ale reprodukujú túto reakciu cez miliardkrát každá sekunda je ďaleko za tým, o čom výskumníci vôbec uvažujú.
Dozvedeli sme sa, že reaktor vyprodukoval asi 1.5-násobok množstva energie, ktorá bola na vstupe, ale počíta sa len energia lasera, ktorá skutočne zasiahla nádobu reaktora. Táto energia, ktorá je potrebná na generovanie teplôt nad sto miliónov stupňov, bola výsledkom radu 192 vysokovýkonných laserov, ktoré si vyžadovali viac ako 100-krát viac energie prevádzkovať. Po tretie, bolo nám povedané, že jadrová fúzia jedného dňa uvoľní obrovské plochy pôdy, ktoré sú v súčasnosti potrebné na prevádzku solárnych a veterných elektrární. Ale celé zariadenie potrebné na umiestnenie 192 laserov a všetkých ostatných potrebných kontrolných zariadení bolo dostatočne veľké na to, aby obsahovalo tri futbalové ihriská, aj keď skutočná fúzna reakcia prebieha v zlatej alebo diamantovej nádobe menšej ako hrášok. To všetko len na vytvorenie ekvivalentu približne 10-20 minút energie, ktorú spotrebuje typický malý dom. Je zrejmé, že aj tie najlacnejšie strešné solárne systémy už dokážu oveľa viac. A skupina profesora Marka Jacobsona na Stanfordskej univerzite vypočítala, že celková premena na veternú, vodnú a solárnu energiu by mohla spotrebovať približne toľko pôdy, koľko v súčasnosti zaberá svetová infraštruktúra fosílnych palív.
Dlhoročný jadrový kritik Karl Grossman napísal Counterpunch nedávno z mnohých pravdepodobných prekážok pri rozširovaní fúznych reaktorov, a to aj v princípe, vrátane vysokej rádioaktivity, rýchlej korózie zariadení, nadmernej spotreby vody na chladenie a pravdepodobného rozpadu komponentov, ktoré by museli fungovať pri nepredstaviteľne vysokých teplotách a tlakoch. Jeho hlavným zdrojom v týchto otázkach je Dr. Daniel Jassby, ktorý 25 rokov viedol priekopnícke laboratórium pre výskum fúzie v Princetone. Princetonské laboratórium spolu s výskumníkmi v Európe viedlo vývoj bežnejšieho zariadenia na dosiahnutie reakcií jadrovej fúzie, koblihového alebo guľovitého plavidla známeho ako tokamak. Tokamaky, ktoré obsahujú oveľa väčšie objemy vysoko ionizovaného plynu (v skutočnosti plazma, zásadne odlišný stav hmoty), dosiahli podstatne objemnejšie fúzne reakcie na niekoľko sekúnd naraz, ale nikdy sa nepriblížili k produkcii väčšieho množstva energie, ako je vstreknuté. do reaktora.
K laserom sprostredkovanej fúznej reakcii dosiahnutej v LBL došlo v laboratóriu s názvom National Ignition Facility, ktoré ponúka svoju prácu na fúzii pre energiu, ale primárne sa venuje výskumu jadrových zbraní. MV Ramana z University of British Columbia, ktorého Nedávny článok bol zverejnený na novoobnovený ZNetwork, vysvetľuje: „NIF bol zriadený ako súčasť Science Based Stockpile Stewardship Programme, čo bolo výkupné zaplatené americkým laboratóriám jadrových zbraní za to, že sa vzdali práva testovať po tom, čo Spojené štáty podpísali zmluvu o všeobecnom zákaze skúšok“ v roku 1996. je „spôsobom, ako pokračovať v investíciách do modernizácie jadrových zbraní, aj keď bez výbušných testov, a obliekať to ako prostriedok na výrobu „čistej“ energie. Ramana cituje článok z roku 1998, ktorý vysvetľuje, že jedným z cieľov experimentov s laserovou fúziou je pokúsiť sa vyvinúť vodíkovú bombu, ktorá na zapálenie nevyžaduje konvenčnú štiepnu bombu, čo potenciálne eliminuje potrebu vysoko obohateného uránu alebo plutónia v jadrových zbraniach.
Zatiaľ čo niektorí autori predpovedajú budúcnosť jadrových fúznych reaktorov prevádzkovaných na morskej vode, skutočné palivo pre tokamaky a experimenty s laserovou fúziou pozostávajú z dvoch jedinečných izotopov vodíka známych ako deutérium – ktoré má vo svojom jadre neutrón navyše – a trícia – s dvomi navyše. neutróny. Deutérium je stabilné a trochu bežné: približne jeden z každých 5-6000 atómov vodíka v morskej vode je v skutočnosti deutérium a je nevyhnutnou zložkou (ako súčasť „ťažkej vody“) v konvenčných jadrových reaktoroch. Trícium je však rádioaktívne s polčasom rozpadu dvanásť rokov a je zvyčajne nákladným vedľajším produktom (30,000 2030 USD za gram) neobvyklého typu jadrového reaktora známeho ako CANDU, ktorý sa dnes nachádza najmä v Kanade a Južnej Kórei. Keďže polovica prevádzkovaných reaktorov CANDU je naplánovaná na ukončenie prevádzky v tomto desaťročí, dostupné zásoby trícia pravdepodobne vyvrcholia pred rokom 2050 a nové experimentálne fúzne zariadenie vo výstavbe vo Francúzsku začiatkom XNUMX. rokov takmer vyčerpá dostupné zásoby. To je záver a vysoko výstižný článok ktorý sa objavil v veda časopis vlani v júni, mesiace pred najnovším prielomom v oblasti fúzie. (Následne som sa dozvedel, že väčšina týchto údajov bola prvýkrát nahlásená pre nešpecializované publikum v New Energy Times v roku 2021Zatiaľ čo laboratórium v Princetone dosiahlo určitý pokrok smerom k potenciálnej recyklácii trícia, výskumníci v oblasti jadrovej syntézy sú naďalej veľmi závislí od rýchlo sa zmenšujúcich zásob. Vo vývoji sú aj alternatívne palivá pre fúzne reaktory, založené na rádioaktívnom héliu alebo bóre, tie si však vyžadujú teploty až do miliardy stupňov, aby spustili fúznu reakciu. Európske laboratórium plánuje experimentovať s novými spôsobmi generovania trícia, ktoré však tiež výrazne zvyšujú rádioaktivitu celého procesu a očakáva sa zisk trícia len o 5 až 15 percent. Čím viac prestojov medzi experimentálnymi cyklami, tým menej trícia bude produkovať. Článok Science cituje D. Jassbyho, predtým z Princetonského fúzneho laboratória, ktorý hovorí, že problém s dodávkami trícia v podstate „znemožňuje fúzne reaktory deutérium-trícium“.
Prečo teda všetka táto pozornosť venovaná predpokladanému potenciálu energie jadrovej syntézy? Je to ďalší pokus tých, ktorí veria, že iba megaškálovaný a technologicky náročný prístup môže byť životaschopnou alternatívou k našej súčasnej energetickej infraštruktúre závislej od fosílnych palív. Niektoré z tých istých záujmov naďalej presadzujú falošné tvrdenia, že „nová generácia“ jadrových štiepnych reaktorov vyrieši pretrvávajúce problémy s jadrovou energiou, alebo že masívne zachytávanie a pochovávanie oxidu uhličitého z elektrární na fosílne palivá umožní zachovať fosílne hospodárstvo ďaleko do budúcnosti. Je nad rámec tohto článku, aby sme sa systematicky venovali týmto tvrdeniam, ale je jasné, že dnešné sľuby o novej generácii „pokročilých“ reaktorov sa príliš nelíšia od toho, čo sme počuli v 1980., 90. alebo na začiatku 2000. storočia.
Jadrový informátor Arnie Gundersen má systematicky vystavené nedostatky v „novej“ konštrukcii reaktora, ktorú v súčasnosti uprednostňuje Bill Gates, vysvetľujúc, že základná technológia chladenia sodíkom je rovnaká ako v reaktore, ktorý „takmer stratil Detroit“ v dôsledku čiastočného roztavenia v roku 1966 a opakovane spôsoboval problémy v Tennessee, Francúzsku a Japonsku. Infraštruktúru jadrovej energie vo Francúzsku, ktorá bola dlho ponúkaná ako model budúcnosti, čoraz viac sužujú problémy so zariadeniami, masívne prekračovanie nákladov a niektoré zdroje chladiacej vody už nie sú dostatočne chladné v dôsledku rastúcich globálnych teplôt. Pokus vyviezť francúzsku jadrovú technológiu do Fínska trval o viac ako dvadsať rokov dlhšie, ako sa predpokladalo, mnohonásobne prevyšovali pôvodné odhadované náklady. Čo sa týka zachytávania uhlíka, vieme, že nespočetné množstvo vysoko dotovaných experimentov so zachytávaním uhlíka zlyhalo a že prevažná väčšina CO2 v súčasnosti zachytávaný z elektrární sa používa na „vylepšené získavanie ropy“, tj zvýšenie účinnosti existujúcich ropných vrtov. Potrubia, ktoré by boli potrebné na skutočné zhromažďovanie CO2 a pochovať ho pod zemou by bolo porovnateľné s celou súčasnou infraštruktúrou na ropu a plyn a predstava o trvalom pochovaní sa pravdepodobne ukáže ako sen.
Medzitým vieme, že výstavba nových solárnych a veterných elektrární je už lacnejšia ako výstavba nových elektrární na fosílne palivá a v niektorých lokalitách sú dokonca lacnejšie ako pokračovanie v prevádzke existujúcich elektrární. Vlani v máji bola Kalifornia nakrátko schopná prevádzkovať celú svoju elektrickú sieť na obnoviteľnej energii, čo je míľnik, ktorý sa už dosiahol v Dánsku a Južnej Austrálii. A vieme, že rôzne spôsoby skladovania energie v kombinácii so sofistikovaným riadením záťaže a modernizáciou prenosovej infraštruktúry už pomáhajú riešiť problém prerušovania slnečnej a veternej energie v Európe, Kalifornii a na iných miestach. Zároveň rastie povedomie o rastúcej závislosti obnoviteľných technológií, vrátane pokročilých batérií, na mineráloch vyťažených z pôvodných krajín a globálneho Juhu. Zmysluplne spravodlivý energetický prechod teda musí byť plne obnoviteľný a zároveň musí odmietnuť mýty o neustálom raste, ktoré vznikli z éry fosílnych palív. Ak koniec éry fosílnych palív predznamená koniec kapitalistického rastu vo všetkých jeho formách, je jasné, že z toho bude nakoniec profitovať celý život na Zemi.
ZNetwork je financovaný výlučne zo štedrosti svojich čitateľov.
darovať