Oamenii de stiinta de la un laborator din SUA au reusit sa produca o reactie de fuziune nucleara care a dus la un câstig net de energie, o descoperire considerata revolutionara, salutata de oficialii americani ca fiind o "realizare de referinta" si o "piatra de temelie pentru viitorul energiei curate", relateaza Reuters si CNN. Oamenii de stiinta de la Laboratorul National Lawrence Livermore din California au obtinut pe 5 decembrie, pentru prima data, pentru scurt timp, un câstig net de energie în cadrul unui experiment de fuziune cu ajutorul laserelor, a anuntat Departamentul american al Energiei. Cercetatorii au focalizat un laser asupra unei tinte de combustibil pentru a fuziona doi atomi usori într-unul mai dens, eliberând energia. Aceasta energie de fuziune ar putea contribui într-o zi la reducerea schimbarilor climatice, daca se va reusi ca aceasta tehnologie sa fie extinsa la nivel comercial în urmatoarele decenii. Oamenii de stiinta stiu de aproximativ un secol ca fuziunea alimenteaza Soarele si timp de decenii au încercat dezvoltarea fuziunii pe Pamânt. Experimentul din California a obtinut pentru scurt timp ceea ce se numeste aprindere prin fuziune, generând 3,15 megajouli de energie dupa ce laserul a livrat 2,05 megajouli tintei, a precizat Departamentul pentru Energie al SUA. Oamenii de stiinta din domeniul nuclear spun ca aceasta realizare va fi un pas important, dar ca mai este mult de facut în domeniul stiintific înainte ca fuziunea sa devina viabila din punct de vedere economic. "Cu eforturi si investitii concertate, câteva decenii de cercetare a tehnologiilor de baza ne-ar putea pune în situatia de a construi o centrala electrica", a declarat Kimberly Budil, directoarea de la Lawrence Livermore, estimând ca e vorba de mai putin de cinci sau sase decenii. Pentru a deveni comerciala, o centrala electrica ar trebui sa produca suficienta energie pentru a alimenta laserele si pentru a realiza aprinderea în mod continuu. Industria energiei electrice a salutat cu prudenta acest pas si a subliniat ca, pentru a realiza tranzitia energetica, fuziunea nu ar trebui sa încetineasca eforturile de dezvoltare a altor surse de energie regenerabila, cum ar fi energia solara si eoliana, stocarea în baterii si fisiunea nucleara. Ce este fuziunea nucleara si de ce este importanta? Fuziunea nucleara este un proces creat de om care reproduce aceeasi energie care alimenteaza Soarele. Fuziunea nucleara are loc atunci când doi sau mai multi atomi sunt fuzionati într-unul mai mare, un proces care genereaza o cantitate semnificativa de energie sub forma de caldura. Oamenii de stiinta din întreaga lume studiaza fuziunea nucleara de zeci de ani, în speranta de a o crea cu o sursa noua care sa genereze energie nelimitata, fara emisii de carbon si fara deseurile nucleare create de reactoarele nucleare actuale. Proiectele de fuziune utilizeaza în principal elementele deuteriu si tritiu - ambii fiind izotopi ai hidrogenului. Deuteriul dintr-un pahar de apa, la care se adauga putin tritiu, ar putea alimenta o casa timp de un an. Tritiul este mai rar si mai dificil de gasit, dar poate fi obtinut totusi pe cale sintetica. "Spre deosebire de carbune, aveti nevoie doar de o cantitate mica de hidrogen, iar acesta este cel mai abundent lucru care se gaseste în univers", a explicat pentru CNN Julio Friedmann, cercetator-sef la Carbon Direct si fost tehnolog-sef în domeniul energiei la Lawrence Livermore. "Hidrogenul se gaseste în apa, asa ca materialul care genereaza aceasta energie este nelimitat si este curat", a aratat expertul. Prin ce se deosebeste fuziunea de fisiunea nucleara? Când oamenii se gândesc la energia nucleara, le pot veni în minte turnurile de racire ai centralelor si norii ciuperca. Dar fuziunea este complet diferita. În timp ce fuziunea contopeste doi sau mai multi atomi, fisiunea este opusul; este procesul de scindare a unui atom mai mare în doi sau mai multi atomi mai mici. Fisiunea nucleara este tipul de energie care alimenteaza reactoarele nucleare din întreaga lume în prezent. La fel ca si fuziunea, caldura creata prin scindarea atomilor este utilizata pentru a genera energie. Conform Departamentului pentru Energie, energia nucleara este o sursa de energie cu emisii zero. Dar produce deseuri radioactive volatile ce trebuie depozitate în conditii de siguranta si care prezinta riscuri de securitate. Desi rare, de-a lungul istoriei au avut loc accidente nucleare, cu rezultate de amploare si mortale, cum ar fi cele de la reactoarele de la Fukushima si Cernobîl. Fuziunea nucleara nu prezinta aceleasi riscuri de siguranta, iar materialele utilizate pentru a o alimenta au un timp de înjumatatire mult mai scurt decât fisiunea. Cum ar putea energia de fuziune nucleara sa aprinda lumina în case? Exista doua modalitati principale de a genera fuziune nucleara, dar ambele au acelasi rezultat. Fuziunea a doi atomi creeaza o cantitate imensa de caldura, care detine cheia producerii de energie. Aceasta caldura poate fi folosita pentru a încalzi apa, a crea abur si a porni turbine pentru a genera energie - la fel ca si în cazul fisiunii nucleare. Marea provocare a exploatarii energiei de fuziune consta în sustinerea acesteia suficient de mult timp pentru a putea alimenta retelele electrice si sistemele de încalzire din întreaga lume. Descoperirea reusita din SUA este importanta, dar este totusi la o scara mult mai mica decât cea necesara pentru a genera suficienta energie ca sa faci sa functioneze o centrala electrica, fara a mai vorbi de zeci de mii de centrale electrice. "Este vorba despre ceea ce este necesar pentru a fierbe 10 fierbatoare de apa", a explicat un expert. "Pentru a transforma acest lucru într-o centrala electrica, trebuie sa obtinem un câstig mai mare de energie - trebuie sa fie substantial mai mare", a spus expertul. De ce este important anuntul? Este pentru prima data când oamenii de stiinta au reusit sa produca cu succes o reactie de fuziune nucleara care sa aiba ca rezultat un câstig net de energie, în loc sa se ajunga la un echilibru, asa cum s-a întâmplat în experimentele anterioare. Desi mai sunt multi pasi de parcurs pâna când acest lucru va fi viabil din punct de vedere comercial, este esential ca oamenii de stiinta sa demonstreze ca pot crea mai multa energie decât cea cu care au început. "Acest lucru este foarte important, deoarece, din punct de vedere energetic, nu poate fi o sursa de energie daca nu se obtine mai multa energie decât se introduce", a declarat Friedmann pentru CNN. "Progresele anterioare au fost importante, dar nu este acelasi lucru cu generarea de energie care ar putea fi folosita într-o zi la scara mai mare", a adaugat expertul. Unde are loc fuziunea? Mai multe proiecte de fuziune se afla în SUA, Marea Britanie si Europa. În Franta se afla Reactorul Termonuclear Experimental International, la care colaboreaza treizeci si cinci de tari, având ca membri principali China, Statele Unite, Uniunea Europeana, Rusia, India, Japonia si Coreea de Sud. În SUA, o mare parte a activitatii se desfasoara la National Ignition Facility din cadrul Laboratorului Lawrence Livermore din California, într-o cladire care se întinde pe o suprafata echivalenta cu trei terenuri de fotbal. Proiectul de aici creeaza energie din fuziune nucleara prin ceea ce se numeste "fuziune termonucleara inertiala". În practica, oamenii de stiinta americani lanseaza pelete ce contin hidrogen printr-o serie de aproape 200 de lasere, creând în esenta o serie de explozii repetate extrem de rapide, de 50 de ori pe secunda. Energia colectata din neutronii si particulele alfa este extrasa sub forma de caldura. În Marea Britanie si în cadrul proiectului ITER din Franta, oamenii de stiinta lucreaza cu masini uriase în forma de gogoasa si dotate cu magneti giganti, numite tokamak, pentru a încerca sa genereze acelasi rezultat. Dupa ce combustibilul este introdus în tokamak, magnetii acestuia sunt porniti, iar temperaturile din interior sunt crescute exponential pentru a crea plasma. Plasma trebuie sa atinga cel putin 150 de milioane de grade Celsius, de 10 ori mai fierbinte decât miezul Soarelui. Neutronii scapa apoi din plasma, lovind o "patura" care captuseste peretii tokamak-ului si transferându-si energia cinetica sub forma de caldura. Care sunt urmatorii pasi? Oamenii de stiinta si expertii trebuie acum sa descopere cum sa produca mult mai multa energie din fuziunea nucleara la o scara mult mai mare. În acelasi timp, ei trebuie sa descopere cum sa reduca în cele din urma costul fuziunii nucleare, astfel încât aceasta sa poata fi utilizata în scopuri comerciale. În prezent, este nevoie de mult timp si de multi bani pentru fiecare experiment, or pentru a avea fuziune nucleara la nivel comercial trebuie reduse foarte mult costurile. Oamenii de stiinta vor trebui, de asemenea, sa recolteze energia produsa prin fuziune si sa o transfere în reteaua electrica sub forma de electricitate. Va dura ani - si posibil decenii - pâna când fuziunea va putea produce cantitati nelimitate de energie curata, în timp ce oamenii de stiinta se afla într-o cursa contracronometru pentru a lupta împotriva schimbarilor climatice. "Acest lucru nu va contribui în mod semnificativ la reducerea schimbarilor climatice în urmatorii 20-30 de ani", a declarat Friedmann. "Aceasta este diferenta dintre a aprinde un chibrit si a construi o turbina cu gaz", a punctat expertul.
