Oamenii de știință au reușit să reproducă cu succes de trei ori o reacție de fuziune nucleară care a eliberat mai multă energie decât a folosit

Oamenii de știință din California, care au tras aproape 200 de lasere asupra unui cilindru care conținea o capsulă de combustibil de mărimea unui bob de piper, au făcut un nou pas în căutarea energiei de fuziune, care, dacă va fi stăpânită, ar putea oferi lumii o sursă aproape nelimitată de energie curată.

Anul trecut, într-o dimineață de decembrie, oamenii de știință de la National Ignition Facility (NIF) din cadrul Lawrence Livermore National Laboratory din California (LLNL) au reușit, în premieră mondială, să producă o reacție de fuziune nucleară care a eliberat mai multă energie decât a folosit, într-un proces numit „aprindere”, scrie CNN.

Acum, ei spun că au reușit să reproducă cu succes aprinderea de cel puțin trei ori în acest an, potrivit unui raport din decembrie al LLNL. Acest lucru marchează un alt pas semnificativ în ceea ce ar putea fi într-o zi o soluție importantă la criza climatică globală, determinată în principal de arderea combustibililor fosili.

Timp de decenii, oamenii de știință au încercat să exploateze energia de fuziune, recreând practic puterea soarelui pe Pământ.

După ce anul trecut au obținut un câștig energetic net istoric, următorul pas important a fost să demonstreze că procesul poate fi reprodus.

Brian Appelbe, cercetător la Centrul pentru Studii de Fuziune Inerțială de la Imperial College din Londra, a declarat că abilitatea de a replica demonstrează „robustețea” procesului, arătând că acesta poate fi realizat chiar și atunci când condițiile, cum ar fi laserul sau peleta de combustibil, sunt modificate.

Fiecare experiment oferă, de asemenea, o oportunitate de a studia în detaliu fizica aprinderii, a declarat Appelbe pentru CNN. „Acest lucru oferă informații valoroase oamenilor de știință pentru a aborda următoarea provocare care trebuie depășită: cum să maximizăm energia care poate fi obținută”.

Spre deosebire de fisiunea nucleară – procesul utilizat în prezent în centralele nucleare din lume, care este generat de divizarea atomilor – fuziunea nucleară nu lasă în urmă deșeuri radioactive de lungă durată. Pe măsură ce criza climatică se accelerează, iar urgența de a renunța la combustibilii fosili care încălzesc planeta crește, perspectiva unei surse abundente de energie sigură și curată este tentantă.

Fuziunea nucleară, reacția care alimentează soarele și alte stele, implică ciocnirea a doi sau mai mulți atomi pentru a forma unul mai dens, într-un proces care eliberează cantități uriașe de energie.

Există diferite moduri de a crea energie din fuziune, dar la NIF, oamenii de știință trag o serie de aproape 200 de lasere asupra unei pelete de combustibil de hidrogen în interiorul unei capsule de diamant de mărimea unui bob de piper, la rândul său în interiorul unui cilindru de aur. Laserele încălzesc partea exterioară a cilindrului, creând o serie de explozii foarte rapide, generând cantități mari de energie colectată sub formă de căldură.

Energia produsă în decembrie 2022 a fost mică – a fost nevoie de aproximativ 2 megajouli pentru a alimenta reacția, care a eliberat un total de 3,15 megajouli, suficient pentru a fierbe aproximativ 10 fierbătoare de apă. Dar a fost suficient pentru ca această aprindere să fie un succes și pentru a dovedi că fuziunea cu laser poate crea energie.

De atunci, oamenii de știință au mai făcut-o de câteva ori. La 30 iulie, laserul NIF a livrat puțin peste 2 megajouli țintei, ceea ce a dus la 3,88 megajouli de energie – cel mai mare randament obținut până în prezent, potrivit raportului. Două experimente ulterioare din octombrie au adus, de asemenea, câștiguri nete.

„Aceste rezultate au demonstrat capacitatea NIF de a produce în mod constant energie de fuziune la niveluri de mai mulți megajoule”, se arată în raport.

Cu toate acestea, mai este încă un drum foarte lung de parcurs până când fuziunea nucleară va ajunge la scara necesară pentru a alimenta rețelele electrice și sistemele de încălzire. În prezent, accentul se pune pe continuarea progreselor înregistrate și pe descoperirea modului în care să se extindă în mod dramatic proiectele de fuziune și să se reducă semnificativ costurile.

În cadrul summitului COP28 privind clima din Dubai, John Kerry, emisarul american pentru climă, a lansat un plan de angajament internațional care implică peste 30 de țări cu scopul de a stimula fuziunea nucleară pentru a contribui la soluționarea crizei climatice.

„Fuziunea are potențialul de a revoluționa lumea noastră și de a schimba toate opțiunile care se află în fața noastră, oferind lumii energie abundentă și curată fără emisiile nocive ale surselor de energie tradiționale”, a declarat Kerry la reuniunea privind clima.

În decembrie, Departamentul Energiei al SUA a anunțat o investiție de 42 de milioane de dolari într-un program care reunește mai multe instituții, inclusiv LLNL, pentru a stabili „hub-uri” axate pe progresul fuziunii.

„Exploatarea energiei de fuziune este una dintre cele mai mari provocări științifice și tehnologice ale secolului XXI”, a declarat secretarul american al energiei, Jennifer Granholm, într-un comunicat. „Avem acum încrederea că este nu doar posibil, ci și probabil ca energia de fuziune să devină o realitate.”