Prace nad fuzją jądrową trwają od lat 50. Tymczasem w ciągu ostatnich kilkudziesięciu dni miały miejsca dwa przełomy, które w kontekście takiej perspektywy czasowej trzeba bardzo docenić. Pierwszy – w Kalifornii w Narodowym Laboratorium Lawrence’a w Livermore na urządzeniu National Ignition Facility. To właśnie tam po raz pierwszy w historii udało się uzyskać dodatni bilans energetyczny z fuzji jądrowej. Eksplozję wywołano przy wykorzystaniu laserów o mocy 2,05 megadżula, zaś reakcja 'oddała’ w efekcie aż 3,15 megadżula. Wyjście na plus z pozyskaną energią netto to wydarzenie bez precedensu, o które różni naukowcy walczyli przez dekady, gdyż uzyskanie nadwyżki (na tle ogromnej mocy wejściowej, która jest uprzednio niezbędna do wygenerowania energii zwrotnej) stanowiło póki co problem nie do przeskoczenia. Teraz wiemy już, że to możliwe i to ze sporym zapasem, a także, że metodologia wdrażana przez badaczy, by stworzyć technologiczne środowisko umożliwiające przeniesienie na Ziemię procesów dziejących się w gwiazdach jest (najprawdopodobniej) prawidłowa.

Drugi przełom, który przy fenomenalnym sukcesie Amerykanów przeszedł nieco niezauważony, miał miejsce w Chinach. Naukowcy pracujący przy Experimental Advanced Superconducting Tokamak w chińskim Hefei ogłosili, że odkryli nigdy wcześniej nie widziany tryb aktywności plazmy, który może prowadzić do bardziej stabilnego i efektywnego generowania energii z syntezy jądrowej. Chodzi tutaj o tzw. wysokie uwięzienie energetyczne, zarówno w głębokiej plazmie, jak i na jej krawędzi przy oddziaływaniu magnetycznym. Przekłada się to na zmniejszenie strat ciepła na brzegach plazmy, a co za tym idzie otwiera szerokie perspektywy przed utrzymywaniem go na dłużej i poprzez rozciągnięte w czasie impulsy (nawet ponad 1000 sekund). Odległym i długoterminowym planem jest przecież wykorzystanie takiej energii w elektrowniach, a do tego potrzebne są sposoby na jej stabilne utrzymywanie. Tu z wytyczającym szlak skutkiem udało się to na nieco mniejszym urządzeniu, ale docelowo o analogiczny efekt naukowcy będą się starać na powstającym we Francji największym reaktorze na świecie o nazwie ITER.

Fot. NY Times

Biorąc pod uwagę tempo, w jakim postępują zmiany klimatu, każda – zwłaszcza niespodziewana – opcja na ich wyhamowanie (produkcja elektryczności odpowiada za 1/3 światowych emisji) jawi się jako energetyczny Święty Graal. Niestety według opinii ekspertów na skomercjalizowane czerpanie z fuzji jądrowej poczekamy jeszcze długo. Ian Palmer, autor książki 'The Shale Controversy’, w artykule dla Forbesa napisał, że globalne przejście na nowe źródło energii nie nastąpi do 2050, a może nawet do 2100 roku. O powodach, w rozmowie z serwisem Komputer Świat, ciekawie opowiadał dr Marcin Jakubowski: ’O ile zwiększanie wydajności reakcji termojądrowej z Q [sprawność reakcji – przyp. red.] = 1,5 do Q = 5, a nawet więcej jest w zasięgu obecnej generacji fizyków, to przekucie tego wyniku na działającą w sposób ciągły elektrownię, która produkuje energię elektryczną, jest najeżone komplikacjami’. Zwrócił on uwagę na braki, jakie badacze wciąż mają w zakresie optymalnej kompresji paliwa termojądrowego oraz powtarzalności takiej reakcji (jej regularność w bardzo krótkich odstępach czasu), podkreślając, że magnetyczne utrzymywanie plazmy daje aktualnie nieco lepsze perspektywy niż stosowanie laserów. Trzeba uzbroić się więc w cierpliwość, bo fuzja jądrowa ma potencjał na bycie absolutnym game changerem w zakresie dalszego zasilania planety i spowolnienia globalnego ocieplenia. Alternatywą dla niej są chyba jedynie pomysły związane z blokowaniem słońca poprzez wtrysk aerozolu stratosferycznego, rozjaśnianie chmur morskich, przerzedzanie chmur cirrus czy osłony przeciwsłoneczne (pisaliśmy o tym więcej tutaj), jednak aktualnie to fuzja podąża na czele peletonu naukowych pomysłów na lepszą przyszłość. Pozostaje trzymać kciuki, by do linii mety dotarła jako pierwsza i to z zaskakująco wyśrubowanym czasem.

Tekst: WM
Fot. The Times
Źródło zdjęcia głównego: NBC Palm Springs