Sztuczne słońce naładuje auta elektryczne i zniszczy raka. Fuzja jądrowa to rewolucja

Czysta energia z fuzji jądrowej ma być tania i nieograniczona, a kompaktowy reaktor, wielkości kontenera, będzie można ustawić wszędzie. Rozwiązanie problemów energetycznych świata jest coraz bliżej.

Publikacja: 23.11.2024 11:03

Kontrolowana reakcja fuzji uwalnia około 4 miliony razy więcej energii niż spalanie węgla, ropy naft

Kontrolowana reakcja fuzji uwalnia około 4 miliony razy więcej energii niż spalanie węgla, ropy naftowej lub gazu i cztery razy więcej niż rozszczepienie, rodzaj energii jądrowej wykorzystywanej obecnie

Foto: Adobe Stock

Na świecie trwa wyścig, kto pierwszy będzie w stanie trwale pozyskiwać energię w wyniku fuzji. Może to bowiem zmienić medycynę, energetykę i samochody elektryczne, a potencjał fuzji jądrowej wykracza poza produkcję energii. Może być ona przydatna w niektórych zastosowaniach medycznych, takich jak produkcja izotopów do leczenia raka. Może również zrewolucjonizować przemysł motoryzacyjny, zmieniając sposób, w jaki dostarczamy energię do pojazdów elektrycznych.

Na czym polega fuzja jądrowa? Jakie ma zalety?

Fuzja to proces, który zasila energią gwiazdy jak Słońce. Kontrolowana reakcja tego typu jest niezwykle trudna do odtworzenia na Ziemi. Udaje się to na krótko w laboratoriach, jednak nie jest póki co możliwe na dłuższą metę i taki eksperymenty pochłaniają znacznie więcej energii niż wynosi jej produkcja. Tymczasem kontrolowana reakcja fuzji uwalnia około 4 miliony razy więcej energii niż spalanie węgla, ropy naftowej lub gazu i cztery razy więcej niż rozszczepienie, rodzaj energii jądrowej wykorzystywanej obecnie.

Czytaj więcej

Chiny chcą pierwsze zbudować sztuczne słońce. Amerykanie zostają w tyle

W ostatnich latach widać intensywną współpracę instytucji publicznych i firm w rozwoju badań w celu przekształcenia fuzji w źródło energii na dużą skalę. Ma ona bowiem ogromne zalety w porównaniu z paliwami kopalnymi i rozszczepieniem jądrowym. Jest zdecydowanie bardziej przyjazna dla środowiska, emituje tylko hel jako produkt uboczny, a ten gaz obojętny nie stanowi zagrożenia. Paliwa do fuzji jest pod dostatkiem, najczęściej używanymi izotopami wodoru do syntezy są deuter i tryt. Deuter można wydobyć z wody morskiej, natomiast lit może wytwarzać tryt w samym reaktorze. Nie ma też ryzyka niekontrolowanej reakcji łańcuchowej, jaka może się zdarzyć w reaktorach rozszczepienia, gdzie awaria układu chłodzenia może prowadzić do przegrzania i potencjalnych stopień, jak to miało miejsce w Czarnobylu lub Fukushimie – wylicza Interesting Engineering.

Czytaj więcej

Tania i niewyczerpalna energia. Sztuczne słońce zabije tradycyjne elektrownie?

Ze wszystkich tych powodów istnieje wiele inicjatyw w zakresie badań nad syntezą jądrową. Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termojądrowy (ITER) jest jedną z najważniejszych, w którą zaangażowanych jest 35 krajów na całym świecie. Prawdopodobnie będzie gotowy dopiero w 2039 r. 

Gdzie można wykorzystać fuzję jądrową?

Na ten przełom czeka też medycyna. Obecnie najczęstszym rodzajem leczenia raka opartego na rozszczepieniu atomów jest zewnętrzna radioterapia wiązką promieniowania. Terapia fuzyjna, która jest nadal w fazie rozwoju, ma to zmienić. Oferuje bardziej ukierunkowane podejście, w tej metodzie wyspecjalizowane, bardziej selektywne związki zawierające bor są stale dostarczane do guzów. Po ich zgromadzeniu naukowcy wykorzystują protony do łączenia się z borem, a reakcja wytwarza cząstki alfa, które uwalniają ogromne ilości energii na bardzo małym obszarze guza. W ten sposób można niszczyć komórki nowotworowe, oszczędzając otaczającą go zdrową tkankę.

Małe reaktory naładują samochody

Potencjalne zastosowania fuzji obejmują podróże kosmiczne i napęd morski. Fuzja jądrowa może mieć zastosowanie w pojazdach elektrycznych Kilka firm bada, w jaki sposób może zapewnić czystą, wydajną energię dla stacji ładowania pojazdów elektrycznych.

Czytaj więcej

Przełom w wyścigu aut elektrycznych. Akumulator ładuje się w mniej niż pięć minut

Jedną z tych firm jest izraelski start-up NT-Tao, który opracowuje kompaktowe i skalowalne reaktory jądrowe zdolne do pracy zarówno w sieci, jak i poza nią. Kompaktowe reaktory fuzyjne mają jednocześnie dostarczać czystą, zrównoważoną energię do 1 tys. pojazdów elektrycznych każdy przy szacowanym koszcie od 6 do 13 centów za kWh. Porównywalne wymiarami do kontenera transportowego, można łatwo ustawić na obszarach miejskich i w odległych lokalizacjach — nawet tam, gdzie tradycyjne źródła zasilania mogą być ograniczone. Ze względu na ich mobilność i możliwość adaptacji można je również wykorzystać do innych zastosowań, takich jak zasilanie centrów danych lub obiektów przemysłowych.

Na świecie trwa wyścig, kto pierwszy będzie w stanie trwale pozyskiwać energię w wyniku fuzji. Może to bowiem zmienić medycynę, energetykę i samochody elektryczne, a potencjał fuzji jądrowej wykracza poza produkcję energii. Może być ona przydatna w niektórych zastosowaniach medycznych, takich jak produkcja izotopów do leczenia raka. Może również zrewolucjonizować przemysł motoryzacyjny, zmieniając sposób, w jaki dostarczamy energię do pojazdów elektrycznych.

Na czym polega fuzja jądrowa? Jakie ma zalety?

Pozostało 89% artykułu
Technologie
Oszacowano, ile satelitów i śmieci jest na orbicie. Coraz większe ryzyko
Technologie
Chińskie boty zadbają o linię partii. Nikt tak nie zna idei prezydenta Xi Jinpinga
Technologie
Ta bateria może działać 5700 lat. Przełom w zasilaniu urządzeń
Technologie
Żołnierze w Chinach staną się niewidzialni. Niezwykły kamuflaż
Materiał Promocyjny
Jak budować współpracę między samorządem, biznesem i nauką?
Technologie
Polacy pomogą w badaniu Słońca. W kosmos ruszyła niezwykła misja