Нескінченна енергія можлива: знайдено спосіб безперервно виробляти 400 МВт (відео)
Токамак ARC зможе забезпечити електроенергією 150 000 будинків без екологічних недоліків викопного палива.
Компанія Commonwealth Fusion Systems побудує у Вірджинії (США) термоядерну електростанцію ARC — Affordable, Robust, Compact ("доступний, надійний, компактний"). Вона зможе безперервно виробляти 400 МВт чистої, практично безмежної енергії, пише newatlas.com.
Термоядерний синтез, процес злиття атомних ядер для вивільнення величезної кількості енергії — це та сама реакція, яка живить зірки, такі як Сонце. На відміну від ядерного поділу, який розщеплює атоми і створює небезпечні радіоактивні відходи, синтез використовує ізотопи водню (наприклад, тритій і дейтерій) і виробляє гелій як нешкідливий побічний продукт. Він довгий час був "святим Граалем" чистої, необмеженої енергії та має потенціал для революції у світовому енергетичному ландшафті.
Реактор SPARC використовуватиме абсолютно нову систему високотемпературних надпровідних магнітів, розроблену CFS, для утримання перегрітої плазми при температурі понад 100 млн градусів Цельсія в захисній оболонці у формі пампушки, яка називається токамаком. Мета полягає в тому, щоб досягти стійкого горіння, яке буде безперервно виробляти електроенергію, як звичайна електростанція. У разі успіху він зможе забезпечити електроенергією 150 000 будинків без екологічних недоліків викопного палива.
Хоча синтез за своєю суттю безпечніший за поділ, він не зовсім без ризику. Високоенергетичні нейтрони, що виділяються в процесі синтезу, можуть руйнувати матеріали реактора, роблячи обслуговування постійною турботою. З часом нейтрони ефективно опромінять реактор і навколишні матеріали. Тритієве паливо, яке є слаборадіоактивним, вимагає обережного поводження, щоб запобігти витокам.
Ще одна проблема, яку було "подолано" зовсім недавно, це утримання плазми. Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) у лютому 2024 року вдалося домогтися безперервного горіння плазми протягом 48 секунд — найтривалішого на сьогодні. На відміну від Сонця, яке використовує сильний гравітаційний тиск для підтримки плазми, термоядерні реактори використовують магнітні поля або лазери для стабілізації реакції. У конструкції токамака SPARC компанії CFS використовуються магніти. Будь-яке порушення процесу, наприклад, втрата потужності або механічна несправність, призведе до того, що плазма охолоне майже миттєво — за мілісекунди — і тому реакція припиниться.
Термоядерна енергія являє собою майже ідеальне енергетичне рішення. Вона рясна, чиста і стійка. Один грам палива може виробити стільки ж енергії, скільки 10 тонн вугілля, і теоретично може забезпечити енергією один будинок у США протягом 850 років, водночас виробляючи набагато менше радіоактивних відходів, які становлять значно менший ризик, ніж ті, що виробляють на заводах, що використовують ядерний поділ.
Проект реактора ARC у Вірджинії може прокласти шлях до кращого майбутнього. Хоча деякі проблеми ще належить подолати, якщо CFS зможе виконати свої обіцянки, безмежна, чиста енергія може вийти за рамки наукової фантастики і стати реальністю.
Раніше ми писали, що вчені знайшли спосіб поліпшити передові проточні батареї. За словами дослідників, новий прорив допоможе в розробці ефективних і економічно вигідних акумуляторів у майбутньому.