Topline
Forskere ved Lawrence Livermore National Laboratory i Californien har formået at få mere energi ud af en nuklear fusionsreaktion, end de satte ind for at udløse den, det amerikanske energiministerium annoncerede Tirsdag, fortalte et stort gennembrudseksperter Forbes er et stort skridt i retning af at udvikle en næsten ubegrænset kilde til ren energi, der sandsynligvis stadig er årtier væk og vil komme for sent til at tackle de mest presserende problemer i kampen mod klimaændringer.
En tekniker gennemgår en optik inde i forforstærkerens støttestruktur på Lawrence Livermore ... [+]
The Associated Press
Fakta
Forskere har set nuklear fusion - den stjernedrivende proces, der kombinerer lettere grundstoffer som brint og helium til tungere og frigiver energi - i årtier, men har kæmpet for at opnå en nettoenergigevinst på grund af de energiintensive forhold, der er nødvendige for at udløse fusionsreaktioner.
At opnå nettoenergigevinst er en "stor milepæl" for fusionsforskning og "baner vejen for praktisk fusionsenergi," fortalte Troy Carter, en plasmafysiker ved University of California, Los Angeles. Forbes.
At udvikle en maskine, der kan udnytte fusion, ville give os en "stor ny ren energikilde," forklarede Todd Allen, professor i nuklear engineering ved University of Michigan, selvom han bemærkede, at dette vil tage år, da der er "nogle store udfordringer" for tackles som at holde reaktionen i gang i lange perioder og fange energien til en overkommelig pris.
Aneeqa Khan, en forsker i nuklear fusion ved University of Manchester, roste det "lovende og spændende resultat", men fortalte Forbes det tager ikke højde for den nødvendige energi til at køre lasere, der indeholder fusionsreaktionen, eller andre ineffektiviteter eller tab i processen, som alle skal tages i betragtning, når man designer et levedygtigt kommercielt anlæg.
"Vi er stadig en vej væk fra kommerciel fusion," sagde Khan, hvilket betyder, at fusion "ikke kan hjælpe os med klimakrisen nu."
Ajay Gambhir, en seniorforsker ved Imperial College London Grantham Institute for Climate Change and the Environment, var enig og fortalte Forbes det har historisk taget elproduktionsteknologier "adskillige årtier at gå fra gennembrud i laboratorieskala til kommercialisering", og at kommercielt break-even for fusion "kunne være flere år væk," ud over et punkt, hvor analyser tyder på, at elproduktion bør dekarboniseres.
Nyheder Peg
Forskere ved National Ignition Facility ved Lawrence Livermore National Laboratory opnåede fusionstænding den 5. december, US Department of Energy annoncerede Tirsdag markerer det første gang i historien, at et kontrolleret fusionseksperiment producerede mere energi, end der blev brugt til at udløse det. "Simpelt sagt er dette en af de mest imponerende videnskabelige bedrifter i det 21. århundrede," sagde energiminister Jennifer Granholm tirsdag og sagde, at udviklingen ville "styrke vores nationale sikkerhed" ved at forbedre USA's nukleare kapaciteter og "flytte os et væsentligt skridt nærmere til muligheden for fusionsenergi uden kulstof, der driver vores samfund."
Contra
Tidsplanerne for udvikling af fusion som energikilde er for store til at hjælpe med de mest presserende klimaproblemer, som involverer en øjeblikkelig reduktion af kulstofemissioner. "Fusion er allerede for sent til at håndtere klimakrisen," fortalte Khan Forbes. "Vi står allerede over for ødelæggelserne fra klimaændringer på globalt plan, når vi ser på oversvømmelserne i Pakistan, tørken i Kina og Europa alene denne sommer." Eksperter advarer om at tackle disse problemer, og at CO2050-reduktioner ikke kan vente år eller årtier med at begynde, og Gambhir sagde, at flere analyser for at opnå netto-nul i 2040 viser, at global elektricitet vil være fuldstændig dekarboniseret omkring XNUMX. Khan understregede, at det er vigtigt at have både lang og kort langsigtede strategier, der tilføjer, at vi bør gøre brug af eksisterende lavemissionsteknologier som nuklear fission og vedvarende energi, mens vi "investerer i fusion på lang sigt."
Hvad vi ikke ved
Hvor lang tid vil fusion tage. Det har været en langvarig joke inden for området, at fusion har været blot et par år væk i årtier. Alle eksperterne Forbes talte med understregede vigtigheden af fundet, men fremhævede store tekniske og videnskabelige udfordringer, der ligger forude for at gøre fusion levedygtig. Allen, der fortalte Forbes han er ikke en god forudsiger, når han vurderer, hvornår fusion kan være klar, sagde, at han gættede på, at det var "stadig et par årtier" væk. Betydelige mængder af privat og offentlig finansiering kunne skubbe dette frem hurtigere, tilføjede han. Carter fortalte Forbes det var vigtigere at tale om "viljen til at investere og innovere" end om tiden, og pegede på de seneste initiativer fra Det Hvide Hus, der fremmer fusion og betydelige private investeringer i sektoren. Nogle initiativer sigter mod at udvikle pilotanlæg på et årti eller mindre, tilføjede han.
Nøglebaggrund
Forskere har forfulgt nuklear fusion i årtier og ser det som en potentielt rigelig grøn energikilde. Det betragtes som grønt, da det ikke udsender kulstof, og selvom det stadig producerer affald - nogle biprodukter er radioaktive - er dette overskueligt og langt mindre farligt end det, der produceres ved nuklear fission. Det tilbyder en næsten ubegrænset energiforsyning på grund af overfloden af det anvendte brændstof - det primære brændstof er en tung form for brint, der findes i havvand - som Carter sagde kunne "give nok energi til kloden i mange hundrede tusinder af år, hvis ikke millioner af år."
Yderligere læsning
Nuklear fusion driver stjerner. Kunne det en dag elektrificere Jorden? (National geografi)
Gennembrud af fusionsenergi fra amerikanske forskere øger håbet om ren energi (Financial Times)
Kilde: https://www.forbes.com/sites/roberthart/2022/12/13/nuclear-fusion-breakthrough-can-the-quest-for-clean-energy-finally-help-tackle-the-climate- krise/