Voiko puhtaan energian etsintä vihdoinkin auttaa selviytymään ilmastokriisistä?

Kärkilinja

Kalifornian Lawrence Livermoren kansallisen laboratorion tutkijat ovat onnistuneet saamaan enemmän energiaa ulos ydinfuusioreaktiosta kuin he panivat sen käynnistämiseen, Yhdysvaltain energiaministeriö ilmoitti Tiistai, suuri läpimurto asiantuntijat kertoivat Forbes on valtava askel kohti lähes rajattoman puhtaan energian lähteen kehittämistä, joka on todennäköisesti vielä vuosikymmenien päässä ja joka saapuu liian myöhään puuttuakseen ilmastonmuutoksen torjunnan kiireellisimpiin ongelmiin.

Key Facts

Tiedemiehet ovat katselleet ydinfuusiota – tähtien voimanlähteenä toimivaa prosessia, joka yhdistää kevyemmät alkuaineet, kuten vedyn ja heliumin, raskaammiksi ja vapauttaa energiaa – vuosikymmeniä, mutta he ovat kamppailleet saavuttaakseen nettoenergian lisäyksen fuusioreaktioiden käynnistämiseen tarvittavien energiaintensiivisten olosuhteiden vuoksi.

Nettoenergiahyödyn saavuttaminen on "valtava virstanpylväs" fuusiotutkimukselle ja "tasoittaa tietä käytännön fuusioenergialle", Kalifornian yliopiston Los Angelesin plasmafyysikko Troy Carter kertoi. Forbes.

Fuusiota hyödyntävän koneen kehittäminen antaisi meille "merkittävän uuden puhtaan energianlähteen", Michiganin yliopiston ydintekniikan professori Todd Allen selitti, vaikka hän totesikin, että tämä kestää vuosia, koska siihen liittyy "joitakin suuria haasteita". käsitellä kuten reaktion pitäminen käynnissä pitkiä aikoja ja energian talteenotto edullisesti.

Manchesterin yliopiston ydinfuusion tutkija Aneeqa Khan kehui "lupaavaa ja jännittävää tulosta", mutta kertoi Forbes se ei ota huomioon fuusioreaktion sisältävien lasereiden käyttämiseen tarvittavaa energiaa tai muita prosessin tehottomuuksia tai häviöitä, jotka kaikki on otettava huomioon suunniteltaessa elinkelpoista kaupallista laitosta.

"Olemme vielä kaukana kaupallisesta fuusiosta", Khan sanoi, mikä tarkoittaa, että fuusio "ei voi auttaa meitä ilmastokriisissä nyt".

Imperial College London Grantham Institute for Climate Change and Environmentin vanhempi tutkija Ajay Gambhir oli samaa mieltä ja kertoi. Forbes se on historiallisesti kestänyt sähköntuotantotekniikoita "useita vuosikymmeniä siirtyäkseen laboratoriomittakaavan läpimurrosta kaupallistamiseen" ja että fuusioteknologian kaupallinen kannattavuus "voi olla useiden vuosien päässä" yli pisteen, jolloin analyysit ehdottavat sähköntuotannon hiilidioksidipäästöjä.

Peg työpaikan

Lawrence Livermoren kansallisen laboratorion National Ignition Facility -laitoksen tutkijat saavuttivat fuusiosytytyksen 5. joulukuuta, Yhdysvaltain energiaministeriö ilmoitti Tiistai oli ensimmäinen kerta historiassa, kun kontrolloitu fuusiokoe tuotti enemmän energiaa kuin mitä käytettiin sen käynnistämiseen. "Yksinkertaisesti sanottuna tämä on yksi 21-luvun vaikuttavimmista tieteellisistä saavutuksista", energiaministeri Jennifer Granholm sanoi tiistaina ja sanoi, että kehitys "vahvistaisi kansallista turvallisuuttamme" parantamalla Yhdysvaltain ydinvoimakapasiteettia ja "siirtää meidät yhden merkittävän askeleen lähemmäksi". mahdollisuuteen nollahiilittömästä runsaasta fuusioenergiasta yhteiskunnassamme."

Contra

Fuusion energialähteenä kehittämiseen liittyvät aikataulut ovat liian pitkiä auttamaan kiireellisimpiä ilmastoongelmia, joihin liittyy hiilidioksidipäästöjen välitön vähentäminen. "Fuusio on jo liian myöhäistä käsitellä ilmastokriisiä", Khan sanoi Forbes. "Olemme jo kohtaamassa ilmastonmuutoksen tuhoa maailmanlaajuisesti, kun tarkastellaan Pakistanin tulvia, Kiinan ja Euroopan kuivuutta pelkästään tänä kesänä." Asiantuntijat varoittavat, että näiden ongelmien ratkaiseminen ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ei voi odottaa vuosia tai vuosikymmeniä alkamaan, ja Gambhir sanoi, että useat analyysit nettonollan saavuttamisesta vuoteen 2050 mennessä osoittavat, että maailmanlaajuinen sähkö olisi täysin hiilidioksidipäästötön noin vuoteen 2040 mennessä. Khan korosti, että on tärkeää saada sekä pitkää että lyhyttä sähköä. -termistrategioita ja lisää, että meidän pitäisi hyödyntää olemassa olevia vähähiilisiä teknologioita, kuten ydinfissiota ja uusiutuvia energialähteitä, samalla kun "investoimme fuusioon pitkällä aikavälillä".

Mitä emme tiedä

Kuinka kauan fuusio kestää. Alalla on ollut pitkään vitsi, että fuusio on ollut vain muutaman vuoden päässä vuosikymmeniä. Kaikki asiantuntijat Forbes puhunut korosti löydön tärkeyttä, mutta korosti suuria teknisiä ja tieteellisiä haasteita, jotka ovat edessäpäin fuusion toteuttamiseksi. Allen, joka kertoi Forbes hän ei ole hyvä ennustaja arvioidessaan, milloin fuusio saattaa olla valmis, sanoi arvelevan, että siihen on "vielä pari vuosikymmentä". Hän lisäsi, että merkittävät määrät yksityistä ja julkista rahoitusta voisivat viedä asiaa eteenpäin. Carter kertoi Forbes oli tärkeämpää puhua "investointi- ja innovointihalusta" kuin ajasta, mikä viittaa Valkoisen talon viimeaikaisiin aloitteisiin, jotka edistävät fuusiota ja merkittäviä yksityisiä investointeja alalla. Joidenkin aloitteiden tavoitteena on kehittää pilottilaitoksia enintään vuosikymmenen mittakaavassa, hän lisäsi.

Avaintaustaa

Tiedemiehet ovat etsineet ydinfuusiota vuosikymmeniä pitäen sitä potentiaalisesti runsaana vihreänä energialähteenä. Sitä pidetään vihreänä, koska se ei tuota hiiltä ja vaikka se edelleen tuottaa jätettä – jotkin sivutuotteet ovat radioaktiivisia – tämä on hallittavissa ja paljon vähemmän vaarallinen kuin ydinfission tuottama. Se tarjoaa lähes rajattoman energiansaannin käytetyn polttoaineen runsauden ansiosta – primaarinen polttoaine on merivedestä löytyvä raskas vetymuoto – joka Carterin mukaan voisi "tarjoaa tarpeeksi energiaa maapallolle useiksi sadoiksi tuhansiksi vuosiksi, jos ei miljoonia vuosia."

Kirjallisuutta

Ydinfuusio antaa voimaa tähdille. Voisiko se jonain päivänä sähköistää maapallon? (National Geographic)

Yhdysvaltain tutkijoiden tekemä fuusioenergian läpimurto lisää toiveita puhtaasta sähköstä (Financial Times)