Tworzenie sztucznych gwiazd, czyli fuzja jądrowa. Nieskończone źródło taniej i czystej energii

Takie nadzieje wzbudza reakcja fuzji jądrowej. W sposób niekontrolowany zachodzi ona w bombach wodorowych, zwanych również termojądrowymi. Jeżeli tylko tę energię dałoby się okiełznać w celach pokojowych, jedno z największych marzeń ludzkości, stałoby się rzeczywistością. Badania nad tą formą pozyskiwania energii, trwają od ponad 60 lat i jeśli wierzyć optymistycznym newsom z ich początków, już dawno powinniśmy cieszyć się prawie darmową energią. Nie jest to takie proste, bo siły wywoływane przez reakcję fuzji są przepotężne i… kosmiczne. Proces produkcji energii zachodzi tutaj w wyniku połączenia dwóch lżejszych jąder atomowych w jedno cięższe. W najpopularniejszym przypadku, chodzi o połączenie deuteru (izotopu wodoru) i trytu (trochę cięższego izotopu wodoru) w atom helu, co wyzwala ogromną energię. Ten sam proces zachodzi w bombach wodorowych, tyle że jest on kompletnie niekontrolowany.

Tworzyć, nie niszczyć

Cała rzecz polega na tym, żeby uwolnić te przepotężne siły nie siejąc absolutnego zniszczenia w promieniu dziesiątek kilometrów. Użyłem tutaj przymiotniku „kosmiczna”, bo ta sama reakcja zachodzi w centrach gwiazd. 

Do jej powstania potrzeba ogromnej temperatury, która pokona oddziaływania elektrostatyczne odpychające od siebie dwa protony. Szkopuł w tym, że potrafimy uruchomić tę potężna siłę, ale nie jesteśmy w stanie jej kontrolować. Do powstania reakcji termojądrowej, potrzebna jest gorąca plazma, zjonizowany gaz o temperaturze rzędu milionów stopni Celsjusza. Nie muszę dodawać, że nie ma materiału, który wytrzymałby takie temperatury.

Bilans musi się zgadzać

Inną kwestią jest rachunek energetyczny. Do tej pory podgrzanie plazmy zabierało więcej energii niż to, co z tego podgrzania uzyskiwaliśmy. Jak widać, produkcja energii z fuzji jądrowej, to mnóstwo problemów. Wielu futurologów przewidywało sukces tej technologii, ale jednocześnie umieszczali to na przestrzeni 50 lub więcej lat, czyli w na tyle bezpiecznym odstępie czasu, żeby przepowiadający nie doczekał weryfikacji swoich domniemań.
To jednak zaczyna się zmieniać. Naukowcy zaczynają podawać konkretne uruchomienia reaktorów fuzyjnych. Christopher Mowry, szef firmy General Fusion, mówi o uruchomieniu prototypowego reaktora w 2022 roku, czyli za trzy lata.

Europejczycy swój reaktor mają

Tyle Ameryka, ale Europa nie zasypuje gruszek w gorącej plazmie. Reaktor fuzyjny na Starym Kontynencie, ma zostać uruchomiony we Francji w 2025 roku. Na razie europejczycy walczą z tak zwanymi wyspami magnetycznymi, zdolnymi do zakłócania struktury plazmy i uszkodzenia reaktorów. A dodać należy że do powstawania reakcji termojądrowej, plazma musi być stabilna. Sposobem na to ma być bombardowanie zjonizowanego gazu falami radiowymi.

REKLAMA

Fuzja, czyli świat rodem z marzeń

Pozostaje tylko kibicować tym wysiłkom. Upowszechnienie fuzji pozwoli na świat bez gazów cieplarnianych, cywilizację zeroemisyjną. Co więcej, nie będziemy potrzebowali do tego obciążających środowisko sieci akumulatorów, które są wymagane przy energii odnawialnej, wtedy gdy przestaje wiać wiatr, a słońce zachodzi. Ten sposób produkcji energii jest najczystszy z możliwych. Oddala nas od spełnienia się scenariusza z serii filmów o Mad Maxie i przybliża do świata Star Trek’a i nowego etapu w rozwoju cywilizacji.

Michał Migała