Znanost in tehnologija

Nova tehnologija naj bi kmalu omogočila cenejše fuzijske reaktorje

Berlin, 12. 04. 2023 16.59 |

PREDVIDEN ČAS BRANJA: 2 min

Jedrska fuzija velja za čisto in zelo privlačno alternativo jedrski energiji. So pa fuzijski reaktorji še vedno kompleksni in dragi sistemi. Toda to naj bi se že kmalu spremenilo, saj naj bi nova odkritja pokazala, da je izgradnja manjših in cenejših reaktorjev mogoča. Je proizvodnja električne energije iz jedrske fuzije zdaj dosegljiva?

Svet je na lovu za novimi in čistimi viri energije.
Svet je na lovu za novimi in čistimi viri energije. FOTO: Thinkstock

Velja za sveti gral proizvodnje energije: jedrska fuzija. Če bi bilo mogoče simulirati sonce na Zemlji in zliti vodikova jedra v helijeva jedra v velikem obsegu, bi skoraj vse trenutne energetske probleme rešili z enim zamahom. Samo en gram goriva bi lahko v elektrarni proizvedel 90.000 kilovatnih ur energije, toliko kot približno 11 ton premoga. Toda to zahteva ekstremne pogoje. Za nadzor vroče plazme so potrebne temperature več milijonov stopinj Celzija in visok tlak ter sofisticirana tehnologija, poroča focus.de. 

Doslej je bilo nekaj tega mogoče le za potrebe eksperimentov in brez pomembnejšega izkoristka energije, zdaj pa so raziskovalci na nemškem Inštitutu Maxa Plancka razvili metodo za znatno zmanjšanje razdalje med vročo plazmo in steno posode – s 25 na manj kot pet centimetrov, poroča Spectrum.de. To bi lahko omogočilo gradnjo manjših in cenejših fuzijskih reaktorjev za pridobivanje energije, so objavili v reviji Physical Review Letters.

"Za to posebej uporabljamo tako imenovan oddajnik X-točke, ki smo ga odkrili pred približno desetletjem," pravi raziskovalec IPP Matthias Bernert. Dušik je dodan za odvzem velikega dela toplotne energije iz plazme. To pretvori toplotno sevanje v ultravijolično svetlobo. Ko ta kontaminacija preseže določeno raven, se pojavi oddajnik točke X. Nato nastane majhen, gost volumen, ki še posebej močno seva na UV-območju. "Dodane nečistoče nam dajejo nekoliko slabše lastnosti plazme, vendar če ciljno postavimo oddajnik točke X s spreminjanjem vnosa dušika, lahko izvajamo poskuse pri višjih ravneh moči, ne da bi pri tem poškodovali sistem," pojasnjuje Bernert.

Ko se plazma približa divertorju – napravi, ki je posebej odporna na vročino in zagotavlja, da se toplota odvaja od plazme – se lahko vakuumska posoda uporablja bolj optimalno, še poroča focus.de.

Po navedbah raziskovalne skupine so začetni izračuni pokazali, da bi se lahko prostornina plazme skoraj podvojila, če bi bila posoda optimalno oblikovana. To bi tudi povečalo dosegljivo moč fuzije. Toda znanstveniki morajo teorijo najprej preveriti v nadaljnjih poskusih.

  • Kou Kou
  • Kou Kou
  • Kou Kou
  • Kou Kou
  • Kou Kou
  • Kou Kou
  • Kou Kou