На Слънцето това се случва през цялото време: атомите се съединяват, т.е. налице е реакция на термоядрен синтез, в резултат се отделя огромна енергия.

Учените отдавна мечтаят за подобна енергия. Тя може да се получи и тук на Земята, създавайки управляеми реакции на термоядрен синтез.

На този етап това не е реализирано.

След края на Втората световна война учените от целия свят се опитват да направят това.

С помощта на опитни реактори в Русия, САЩ, Англия, Япония и много други страни бяха получени кратковременни процеси на термоядрен синтез, но навсякъде за поддържането на този процес бе използвана повече енергия от тази, която се получаваше в резултат на реакцията.

Това обяснява ст.н.сътр. от Техническия университет в Дания Сьорен Банг Корсхолм  (Søren Bang Korsholm).

В ДАЛЕЧНОТО БЪДЕЩЕ

Датският учен и неговите колеги от катедрата по физика към Техническия университет участват в глобален научен проект, който през 2025 година ще позволи да се извърши ефективен процес на термоядрен синтез — т.е. ще бъде отделена повече енергия, отколкото похарчената за процеса.

Счита се, че още много години няма да можем да видим електростанции, действащи на принципите на термоядрения синтез.

«Едва през 50-те години на това столетие в електромрежите ще може да се използва енергия от термоядрен синтез. Такива са ориентирите на европейските програми за термоядрен синтез», казва той.

Независимо от далечната перспектива, много учени, както и Сьорен, сериозно работят над въпроса за получаване на енергия от термоядрен синтез.

Той има основателни причини за това.

За електроцентралите, работещи на принципа на термоядрения синтез, е необходимо безкрайно малко количество ядрено гориво, няма изхвърляне на СО2 и други вредни вещества.

ЕВТИНА ЗЕЛЕНА ЕНЕРГИЯ

«За производството на един гигават електричество в електроцентрала с въглища трябва ежегодно да се изгорят 2.7 милиона тона въглища. А при електроцентралите с термоядрен синтез за същия ефект са необходими само 250 кг ядрено гориво.

25 грама ядрено гориво са достатъчни, за да може такава електроцентрала да снабдява с енергия един жител на Дания в продължение на целия му живот», казва Сьорен Банг Корсхолм.

За разлика от въглищата, термоядреният синтез не отделя СО2 и така не влияе върху климата.

«Единственото производно на процеса на този синтез е хелият, но той може да се използва в най-различни области. Става въпрос за 200 кг хелий за цяла година», обяснява той.

Но при ядрения синтез има наличие на радиоактивност.

«Вътрешната повърхност на реактора е радиоактивна, на това е такава форма на радиоактивност, която става безопасна след 100 години», казва ученият.

След това същият материал може отново да се използва.

ПОЧТИ ВЕЧНО ЯДРЕНО ГОРИВО

За разлика от въглищата, горивото за електроцентралите с термоядрен синтез не е нужно да се добива от Земята.

То може да се получи от наносите от морето, защото енергията на термоядрения синтез се получава с помощта та тежък водород, дейтерий, който се добива от морската вода.

«Морето ни дава ядрено гориво, който ще бъде достатъчно за потреблението на енергия по целия свят в продължение на милиони години. Затова няма да останем без енергия, ако се научим да използваме енергията от термоядрения синтез», обяснява ученият.

Освен дейтерия, учените използват свърхтежкия водород тритий.

Той не съществува в природата, но го получават от литий — това е същото това вещество, което се използва в батериите.

В реактора се случва сливане на тежкия и свръхтежък водород след като температурата в реактора достига до 200 милиона градуса.

«Температурата в реактора е невъобразимо висока. За сравнение, температурата в ядрото на Слънцето е само 15 милиона градуса. По такъв начин ние създаваме значително по-висока температура», казва той.

ГИГАНСКИ ЯДРЕН РЕАКТОР ВЪВ ФРАНЦИЯ

Ученият и колегите му от Техническия университет са участници в големия международен проект  ITER,

в който ЕС, САЩ, Китай и много други страни си сътрудничат, създавайте в южна Франция най-големия термоядрен реактор в света.

Той ще бъде първият реактор от такъв тип, който ще произвежда повече енергия, отколкото ще потребява.

«ITER, според проекта, ще произвежда 500 мегавата, а за работата му са нужни 50 мегавата.

Част от енергията използваме за охлаждането и магнитите», обяснява ученият.

Според него, реакторът скоро ще бъде готов за експлоатация.

«През 2025 година реакторът ще бъде готов за провеждане на първото изпитание, след това ще го модернизираме, докато не бъде напълно готов през 2033 година», казва Корсхолм.

ЕНЕРГИЯТА НА БЪДЕЩЕТО

Но не бива да се мисли, че след завършването на проекта ITER електричеството, благодарение на което работи хладилникът, ще бъде енергия на термоядрения синтез. Реакторът няма да произвежда електричество.

«ITER  не е електроцентрала. Реакторът се изгражда не за производството на електричество, а за демонстрация на възможностите да се използва термоядреният синтез в качеството му на източник на енергия», казва той.

Ученият се надява, че в проекта ще се появят търговски партньори, които ще акцентират върху възможностите на енергията на термоядрения синтез.

«Може би крупни енергийни предприятия и нефтени компании ще започнат да инвестират пари в енергията от термоядрения синтез, когато видят неговите възможности.

Кой знае, може би ще се появят такива електоцентрали в недалечно бъдеще», казва Корсхолм.

СЛЕДВАЩАТА СПИРКА — ЛУНАТА

Ако учените успеят да създадат ефективни електроцентрали на базата на термоядрения синтез, то веднага ще се появят множество идеи за начина за подобряване на работата.

Една от идеите вече предлага да се използва друг тип гориво, което, обаче, не е така много на Земята.

«Хелий-3″, който присъства в голямо количество на Луната, притежава тези предимства, че продуктите на термоядрения синтез от плазмата по-малко влизат в реакция със стените на реактора, затова стените остават по-малко радиоактивни и можем да постигнем по-продължителен срок на употреба», казва ученият.

На този етап горивото от Луна и неговата доставка на Земята изисква големи инвестиции.

Но може би енергията от термоядрения синтез ще бъде дотолкова ефективна, че тези харчове ще се изплатят.

«Ако се доставя гориво от Луната, електроцентралите с термоядрен синтез могат да бъдат невероятно ефективни», казва ученият в края.

Превод и редакция: Петя Паликрушева

Източник: https://www.dr.dk/nyheder/viden/nysgerrig/en-kunstig-sol-og-helium-fra-maanen-saadan-vil-forskerne-revolutionere

 

 

 

 

Тагове: ; ; ; ; ; ;