Reakcja termojądrowa wreszcie na dużą skalę. Na ten moment czekaliśmy od lat

Kontrolowana synteza termojądrowa zapewnia źródło energii o wielkim potencjale, lecz trudno wyobrazić sobie jej wykorzystywanie ze względu na zbyt małą skalę produkcji. Wkrótce ma się to zmienić, ponieważ do działania wkracza firma Xcimer Energy. 
Reakcja termojądrowa wreszcie na dużą skalę. Na ten moment czekaliśmy od lat

Dzięki wsparciu finansowemu inwestorów oraz Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych, wspomniane przedsiębiorstwo ma być w stanie zaprojektować wysokoenergetyczny system laserowy, który zostanie później użyty do działania elektrowni termojądrowej.

Czytaj też: Materiał przyszłości zachwyca możliwościami z zakresu magazynowania energii. Ostatnie obserwacje to potwierdziły

Bardzo istotnym elementem rozwoju tej technologii są tzw. tokamaki. To właśnie w nich zachodzi kontrolowana reakcja termojądrowa, która może być wydajnym źródłem czystej energii. Na podobnej zasadzie, choć na znacznie większą skalę, dzieje się to wewnątrz gwiazd  – ze Słońcem włącznie. 

O ile jednak samo wyprodukowanie energii w ten sposób nie jest poza zasięgiem, tak czynienie tego na dużą skalę i z dodatnim bilansem netto – już tak. Innymi słowy, uzyskanie energii za pośrednictwem reakcji termojądrowej nie jest wielkim powodem do radości. Przynajmniej do momentu, w którym uda się tego dokonać tak, aby powstało znacznie więcej energii niż zostało wykorzystane do zapoczątkowania całej reakcji. Poza tym w grę wchodzi odpowiednio duża skala, dzięki czemu można mówić o realnej alternatywie dla paliw kopalnych.

Kontrolowana reakcja termojądrowa ma być sposobem na produkcję energii w tani, wydajny i ekologiczny sposób

Wielki przełom nastąpił 5 grudnia 2022 roku w Lawrence Livermore National Laboratory. Zamiast tokamaka tamtejsi inżynierowie wykorzystali laserową syntezę inercyjną. Takie podejście polega na skierowaniu wiązek laserowych na niewielkich rozmiarów schłodzoną kulkę deuteru i trytu. W takich okolicznościach dochodzi do jej implozji oraz zapoczątkowania reakcji termojądrowej. Naukowcom udało się uzyskać aż 2,5 razy więcej energii termojądrowej niż wynosiła energia lasera oddelegowanego do realizacji całego zadania.

I choć to imponujący wynik, to laboratorium, w którym go osiągnięto, zdecydowanie nie jest przystosowane do działania na komercyjną skalę. Pomocną dłoń inżynierom chce wystawić Xcimer Energy, której placówka miałaby posłużyć do generowania aż 10-krotnie większej ilości energii niż włożona w cały proces. Wszystko to z wyższą niż do tej pory wydajnością i przy ponad 30-krotnie niższych kosztach. Układ laserowy ma wytwarzać wiązkę o mocy ponad 10 megadżuli, a wspomniane kulki deuteru i trytu będą większe.

Czytaj też: Nuklearna potęga USA weszła w nową erę. Tym razem przez energetykę, a nie broń

W myśl obecnie proponowanej koncepcji lasery mają być ustawione w odległości 50 metrów od celu. Wiązki zostaną wystrzelone przez dwa małe otwory, a początkowy zapłon niewielkiej ilości paliwa wytworzy energię niezbędną do zapalenia pozostałej części. Przełoży się to z korzyścią na wydajność całego procesu i związane z nim koszty. Tylko czy te zapewnienia uda się przełożyć na rzeczywistość? Oby!