Neribota energija tampa realybe! Pirmoji pasaulyje sintezės elektrinė. Jau netrukus! (Video)

Amerikiečių kompanija „Commonwealth Fusion Systems“ JAV, Virdžinijos valstijoje, ketina statyti pirmąją pasaulyje termobranduolinę elektrinę. Ši jėgainė gamins termobranduolinę energiją, tai yra tą pačią energiją, kuri padeda egzistuoti žvaigždėms, įskaitant mūsų Saulę, rašo „New Atlas“.

Kompanija „Commonwealth Fusion Systems“ pasirinko 40,5 hektaro plotą Virdžinijoje (JAV) pirmajai pasaulyje branduolių sintezės jėgainei ARC statyti. Nuo 2030-ųjų pradžios ši jėgainė turėtų nuolat gaminti 400 megavatų švarios ir praktiškai neribotos energijos.

Įprastų atominių elektrinių branduoliniuose reaktoriuose elektra gaminama branduolio dalijimosi būdu. Tačiau termobranduoliniuose reaktoriuose vyksta atomų branduolių sintezė. Dėl to išsiskiria 4 kartus daugiau energijos nei branduolio dalijimosi metu. Vandenilio atomų termobranduolinis susiliejimas su helio gamyba vyksta žvaigždžių, įskaitant Saulę, šerdyje. Kai sintezė sustoja dėl vandenilio trūkumo, žvaigždės miršta.

Branduoliniai reaktoriai sukuria pavojingas radioaktyviąsias atliekas, kurios yra šalutinis elektros gamybos produktas. Tačiau termobranduoliniai reaktoriai, kaip kurą naudojantys tričio ir deuterio vandenilio izotopus, sukuria saugų helį. Todėl termobranduolinė energija laikoma švaria ir praktiškai neribota.

Tik 2022 m. pabaigoje eksperimento metu amerikiečių fizikai termobranduolinės sintezės metu pirmą kartą sugebėjo gauti daugiau energijos, nei buvo sunaudota šiai sintezei sukurti. Nuo to laiko mokslininkai visame pasaulyje pamažu gerina termobranduolinės energijos gavimo rezultatus, nors manoma, kad apie pramoninę termobranduolinės energijos gamybą kalbėti dar anksti.

Šių metų pradžioje mokslininkams iš Pietų Korėjos eksperimentiniame branduolių sintezės reaktoriuje KSTAR pavyko išlaikyti plazmą stabilią 48 sekundes. Tai didžiulis proveržis termobranduolinės energijos gavimo procese.

Norint pradėti ir palaikyti termobranduolinę sintezę reaktoriuje, būtina palaikyti stabilią plazmą, įkaitintą iki maždaug 100 milijonų laipsnių Celsijaus. Jei plazmą Saulės šerdyje išlaiko stipriausia mūsų žvaigždės gravitacija, tai termobranduoliniame reaktoriuje tam reikia labai stiprių magnetų, sukuriančių galingą magnetinį lauką. Bet koks technologinio proceso pažeidimas lems tai, kad plazma greitai atvės ir sustos.

ARC jėgainė energijai gaminti naudos toro formos tokamako tipo sintezės reaktorių, vadinamą SPARC. Šis reaktorius turės labai stiprius magnetus ir galės palaikyti karštą plazmą stabilioje būsenoje, kad palaikytų sintezę. Numatyta kaip kurą naudoti tritį.

„Commonwealth Fusion Systems“ teigia, kad jos branduolių sintezės jėgainė, kuri negamina radioaktyviųjų atliekų, galėtų aprūpinti švaria energija 150 000 namų. Skaičiavimai rodo, kad vienas gramas tričio šiluminėse elektrinėse gali pagaminti tiek energijos, kiek 9 tonos anglies.

Tačiau vis tiek turime įveikti kai kuriuos sunkumus, ypač susijusius su galingos reaktoriaus vidinės dalies apsauga, kuri gali sugriūti dėl karštos plazmos. Taip pat būtina pasiekti labai ilgą stabilios plazmos būsenos palaikymą reaktoriaus viduje.

Jei viskas vyks pagal planą, stambaus masto neribotos ir švarios termobranduolinės energijos gamyba artimiausiu metu taps realybe.