Synteza termojądrowa

We wnętrzu Słońca zachodzi reakcja syntezy termojądrowej - rozpędzone w temperaturze 15 milionów stopni jądra wodoru pokonują odpychanie elektrostatyczne, zderzają się i pod wpływem sił jądrowych łączą się w jądro helu. W procesie tym, mierzona wzorem Einsteina E=mc2, utrata masy przez Słońce wynosi 4 miliony ton na sekundę. Na razie umiemy powtórzyć ten proces jedynie wybuchowo - w bombach wodorowych. Równomierna, długotrwała synteza termojądrowa to wyzwanie technologiczne, ale i fantastyczne źródło energii. Efektywność energetyczna tego procesu jest tak wysoka, że zasoby paliwa możemy uważać za niewyczerpane. Nie ma ryzyka wybuchu elektrowni, praktycznie nie ma też odpadów promieniotwórczych, towarzyszących obecnym elektrowniom jądrowym, działającym w oparciu o rozszczepianie uranu. To nie tylko efektywne, ale i bardzo ekologiczne źródło energii.

Problem w tym, że ta technologia jest wciąż we wczesnych stadiach rozwoju. W energetykę termojądrową w samej Unii Europejskiej do końca XX wieku zainwestowano już blisko 10 miliardów Euro, a najnowszy eksperymentalny reaktor ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER - łac. 'droga'), będzie kosztował zbliżoną sumę.

Rys. Reaktor ITER. Źródło: EDF.

Przewiduje się, że wydatki na badania i rozwój w tej dziedzinie w przeciągu 50 lat wyniosą 60-80 miliardów euro, z czego na samą Unię Europejską przypadnie 20-30 miliardów euro. W obecnym programie badawczym (FP6) na badania nad energetyką termojądrową przeznacza się 750 milionów euro (z wyłączeniem reaktora ITER), co w porównaniu z 810 milionami euro na wszystkie inne odnawialne źródła energii czyni badania nad energetyką termojądrową priorytetem badawczym.

Istotnym plusem energetyki termojądrowej jest też fakt, że koszt jej pozyskiwania nie będzie rósł wraz z instalowaną mocą. W przypadku energetyki wiatrowej lub wodnej, po wykorzystaniu najlepszych lokalizacji, koszt działania dalszych instalacji bardzo wzrasta. W przypadku elektrowni konwencjonalnych barierą jest wydobycie surowców (żeby o emisji dwutlenku węgla nie wspominać). Dla energetyki termojądrowej koszt ten będzie właściwie niezmienny, nawet gdyby miała ona zaspokajać zapotrzebowanie na energię 100 razy większe, niż obecne!

Niektóre przewidywane w przyszłości problemy, takie jak brak wody, mogą być w tym świetle rozważane po prostu jako kwestie energetyczne. Obfitość energii pozwoliłaby na odsalanie wody morskiej w dowolnych ilościach, co przy innych, słabszych źródłach energii jest niewykonalne.
Fuzja termojądrowa, choć wymaga paliwa, to jednak w tak małych ilościach, że ma cechy odnawialnego źródła energii, takie, jak niewyczerpywalność źródła energii oraz brak emisji gazów cieplarnianych. Równocześnie reaktory termojądrowe charakteryzują się potężną mocą, małymi rozmiarami i nieprzerwaną dostawą energii, niezależnie od pogody, czego nie można niestety powiedzieć o elektrowniach słonecznych, wiatrowych oraz, do pewnego stopnia, wodnych.

Jednocześnie reaktory termojądrowe byłyby absolutnie bezpieczne, ich wybuch czy inne uszkodzenia wykraczające skalą poza typowy niewielki wypadek przemysłowy są fizycznie niemożliwe.

Czytaj także o innych źródłach energii: Być może zaczniemy stosować jakieś zupełnie inne rozwiązania niż obecnie rozważane jak elektrownie orbitalne pl , energię cieplną oceanów pl , czy rozwiązania uważane przez większość naukowców za wytwory fantazji, takie jak zimna fuzja pl , czy urządzenia oparte o tzw. efekt Casimira pl i wolną energię pl . A może wykorzystamy inżynierię genetyczną i wyhodujemy drzewa z owocami dającymi rocznie po dwie baryłki gotowego do użycia biopaliwa? A może jeszcze coś, o czym na razie w ogóle nie myślimy? Nasz czas jednak już się kończy.

Przeczytaj jak zmniejszyć jedno z największych źródeł emisji gazów cieplarnianych. Następny artykuł: transport lądowy.

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto