Правителствата по света се надпреварват от няколко десетилетия да разкрият тайната на енергията от ядрения синтез с цел да произвеждат изобилна и чиста енергия. Въпреки че през последните години бяха постигнати няколко ключови етапа в развитието, постигането на производство в търговски мащаб остава изключително сложно.
Ядреният синтез е процесът, който захранва Слънцето и звездите. Той се случва, когато две атомни ядра – обикновено на водород – се сливат в по-тежко ядро, като при това се освобождава голямо количество енергия. Трудността при осъществяването на този процес е, че учените трябва да пресъздадат на Земята екстремните температури и налягания, които предизвикват синтеза в звездите.
За разлика от това, ядреният разпад – методът, който в момента се използва за производство на ядрена енергия – настъпва, когато централната част на атома, известна като ядро, на уран или плутоний, се раздели на две по-малки ядра. Разцепването освобождава голямо количество енергия и създава допълнителни неутрони, които могат да предизвикат деленето на още атоми във верижна реакция. Именно тази верижна реакция позволява на ядрените реактори да произвеждат стабилно количество енергия.
Енергията от синтез е изключително привлекателна, тъй като може да осигури огромни количества чиста енергия във време, когато търсенето на електроенергия нараства стремглаво. Само един грам гориво за синтез може да осигури 90 000 киловатчаса енергия в електроцентрала – еквивалент на енергията, произведена от около 11 тона въглища. Централите за синтез се считат и за много безопасни, тъй като не носят същите рискове като централите, базирани на разпад – като аварии, разтопяване на активната зона или дълготрайни високоактивни радиоактивни отпадъци. Това означава също, че лицензиране на съоръжения за синтез може да бъде по-лесно в сравнение с реакторите на делене.
През последните години напредъкът в производството на енергия от синтез се наблюдава основно в частния сектор. В Съединените щати, в щата Вирджиния, беше създадена площадка за разработването на първата в света търговска централа за синтез в мащаб на електропреносната мрежа, която има за цел да доставя чиста електроенергия от синтез още в началото на 30-те години на XXI век. Службата по синтеза на САЩ работи активно за реализирането на тази цел.
На в други страни се работи по този въпрос. Китай инвестира милиарди долари годишно в развитието на своите способности в областта на синтеза. През януари китайски учени преодоляха дългогодишна бариера, свързана с плътността на плазмата при синтез, използвайки реактора „изкуствено слънце“ – Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST).
Експериментът потвърди, че плазмата може да остане стабилна дори при екстремни плътности. Това откритие премахва сериозна пречка, която досега забавяше напредъка към запалването на синтеза, и може да помогне бъдещите реактори да произвеждат повече енергия.
Изследователите удължиха и продължителността на задържане на плазмата отвъд досегашните рекорди в реактора WEST във Франция и KSTAR в Южна Корея. Тези успехи доведоха до изграждането на ITER – 23 000-тонен реактор в Южна Франция. Повече от 30 държави подкрепят развитието на проекта с надеждата той да може да произвежда повече енергия, отколкото консумира в процеса на синтез. Съоръжението ще включва най-мощния магнит в света – централния соленоид.
Междувременно Германия създава програма за финансиране като част от своя План за действие за синтеза, насочена към стартъпи, а няколко държави по света, включително Обединеното кралство и Япония, приемат регулаторни рамки, които да осигурят предвидимост за разработчиците, според Световния икономически форум. „С Плана за действие за синтеза проправяме пътя към първата в света електроцентрала за синтез в Германия“, заяви германският министър на научните изследвания, технологиите и космоса Доротее Беер.
В Канада правителството наскоро обяви създаването на нов Център за енергия от синтез в Онтарио, който ще бъде изграден със съвместно финансиране. Общо 33 млн. долара дава федералното правителство и държавната корпорация Atomic Energy of Canada Ltd., с 19.5 млн. долара участва правителството на Онтарио и държавната компания Ontario Power Generation, както и още 39 млн. долара от стартъпа Stellarex Group Ltd. Целта е разработването на демонстрационен реактор, макар че все още няма обявен конкретен график.
Правителствата по света инвестират огромни средства в научноизследователска и развойна дейност в областта на ядрения синтез с надеждата да постигнат пробив и да осигурят изобилна, чиста енергия. С очаквания скок в глобалното търсене на електроенергия през следващите години – особено заради внедряването на сложни технологии като изкуствения интелект – пробив в синтеза може значително да намали зависимостта на света от изкопаемите горива и да подкрепи глобалния зелен преход.
Източник: Banker.bg
