Американски учени тестват нов метод за добиване на ел. енергия

Американските учени официално обявиха, че са достигнали до ново откритие относно ядреното гориво и ядреното деление. Американският департамент по енергетика заявява на 12 декември 2022 г. за своя успех, че за първи път от няколко века в опити, учените най-накрая са успели да изкарат повече енергия от стандартния процес и с това да използват доста по-сериозно силата на ядреното гориво. Това е изследване от особено значение, като спокойно може да се допуска, че е следващата стъпка към по-чистата енергия.

Каква е идеята зад ядреното деление? На първо място ще открием, че това е реакция, в която се комбинират два атома за създаването наедин нов или няколко нови атома с по-малка обща маса. Разликата в масата идва с факта, че е освободена като енергия, което води и до популярната формула на Алберт Айнщайн, позната и до днес.

След като скоростта на светлината е наистина впечатляваща, превръщането на малка част от масата в енергия – както се случва при делението – също може да достигне такива количества, както при светлината. Така нареченото запалително деление е и името на новия процес. Учените се спират на този процес, защото при запалване на ядреното деление се отделя много повече енергия, отколкото при обикновения метод.

Американците използват лазерна технология и при делението активират около 192 лазера с дебелина на всеки лъч от 1 милиметър върху горивото – в случая говорим за две версии на хидроген с допълнителни неутрони, поставени в златен контейнер.

Щом лазерите ударят контейнера, автоматично започва производството на Х-лъчи, които затоплят и компресират горивото до около 20 пъти от неговата плътност и достигат температура от близо 3 милиона градуса по Целзий или около 100 пъти по-висока температура от тази на слънчевата повърхност.

Ако това състояние се поддържа малко по-дълго време, горивото се запалва и започва да отделя енергия.

Горивото и самият контейнер се изправят за по-малко от стотни по време на експеримента. След това идва време само за надеждата, че апаратурата може да издържи, за да се направят замервания на количеството енергия, което се освобождава в последствие.

За да се говори за успех, учените трябва да изчислят количеството енергия, освободено по стандартен начин и това с помощта на лазери. Тяхната оценка е, че има повишаване. На 5 декември 2022 г. учените изстрелват повече от 2 милиона джаула лазерна енергия – еквивалента на включен сешоар за около 15 минути. Резултатът е, че освободената енергия е около 3 милиона джаула или 1.5 пъти повече, с което се чупи и предния рекорд от 0.7 единици, постигнат през август 2021 г.

Използването на този вид енергия се смята за свещения граал в енергийната инфраструктура за повече от половин век. Постигането на стойност от 1.5 единици е разглеждано и смятано като исторически успех, който все още не може да бъде използван като самостоятелна енергийна единица, но пък поставя основите.

Успехът за скок от 1 милион джаула е наистина голям, но тук не трябва да забравяме, че самата лаборатория е имала нужда от близо 300 милиона джаула енергия, за да произведе лазерите за самия експеримент. Резултатите показват, че подобно запалване е възможно, но учените ще трябва да работят много, за да оптимизират разхода на енергия. Целта в следващите месеци ще е да се произведе цялостна система, която да се използва в лаборатория и да редуцира значително всички разходи.

След производството на лазерите през 1960 г. ще открием, че САЩ прави сериозен научен скок със създаването си на цяла лаборатория за експерименти. С помощта на по-добри лазерни системи, учените могат да произвеждат повече енергия и да я използват ефективно.

За съжаление условията на устойчивост са все още слаби и ще е необходим нов метод за подобряването и на тази част от системата. Идеята е, че скоро лазерите могат да добиват по-сериозна енергия, която да се складира в батерии. На този етап се смята, че между 10 и 30% от генерираната енергия може да се запази след експеримента.

Не трябва да забравяме, че и един от елементите на новото гориво – деутериум – може да бъде открит в морската вода, но тритумът е много по-рядък. Учените не се отчайват, защото има и други варианти за производство на такова гориво. Всички казуси трябва да бъдат изследвани и премахнати, преди да се стигне до производството на електроенергия. Има и още един казус, до този момент инвестицията за производство на такава енергия е около 3.5 милиарда долара, а това не е цена, която всеки би могъл да си позволи, следователно ще трябва оптимизиране и на тези разходи, за да започне плавно въвеждане в индустрията, както и частния сектор.

Положителната страна на това изследване е, че при успех, използването на тази алтернатива може да засили значително производството на по-екологично чиста енергия, както и да се облекчи сектора за производство на електромобили. Американците не остават никаква информация относно следващите цели и стъпки, но пък можем да сме сигурни, че революцията в енергетиката няма да се забави.