Naše društvo se suočava sa velikim izazovom da obezbedi održiva, sigurna i pristupačna sredstva za proizvodnju energije, dok pokušava da smanji emisije ugljen-dioksida na nulu oko 2050. godine.
Do danas je razvoj fuzione energije, koji potencijalno ispunjava sve ove okvire, finansiran gotovo isključivo iz javnog sektora. Međutim, nešto se menja.
Investicije privatnog kapitala u globalnu industriju fuzije su se više nego udvostručile za samo godinu dana — sa 2,1 milijarde USD u 2021. na 4,7 milijardi USD u 2022, prema istraživanju Udruženja Fusion Industri Association.
Dakle, šta pokreće ovu nedavnu promenu? Postoji mnogo razloga za uzbuđenje.
Pre nego što to istražimo, hajde da krenemo brzim putem da ponovimo šta je snaga fuzije.
Fuzija funkcioniše na isti način kao naše Sunce, spajanjem dva teška atoma vodonika pod ekstremnom toplotom i pritiskom kako bi se oslobodile ogromne količine energije.
To je suprotno od procesa fisije koji koriste nuklearne elektrane, u kome se atomi cepaju da bi se oslobodile velike količine energije.
Održavanje nuklearne fuzije u velikim razmerama ima potencijal da proizvede bezbedan, čist, skoro neiscrpan izvor energije.
Naše Sunce održava fuziju u svom jezgru sa plazmom naelektrisanih čestica na oko 15 miliona stepeni Celzijusa. Dole na Zemlji, ciljamo na stotine miliona stepeni Celzijusa, jer nemamo ogromnu masu Sunca koja sabija gorivo za nas.
Naučnici i inženjeri su razradili nekoliko dizajna kako bismo to mogli da postignemo, ali većina fuzionih reaktora koristi jaka magnetna polja da bi „flaširali“ i ograničili vruću plazmu.
Generalno, glavni izazov koji treba prevazići na našem putu ka komercijalnoj fuzionoj snazi je da obezbedimo okruženja koja mogu da sadrže intenzivnu zapaljenu plazmu potrebnu za proizvodnju reakcije fuzije koja je samoodrživa, proizvodeći više energije nego što je bilo potrebno da se ona pokrene.
Razvoj fuzije napreduje od 1950-ih. Većina toga bila je vođena državnim finansiranjem fundamentalne nauke.
Sada, sve veći broj privatnih kompanija za fuziju širom sveta napreduje ka komercijalnoj fuzionoj energiji. Promena stavova vlade bila je ključna za ovo.
Vlade SAD i Velike Britanije podstiču javno-privatna partnerstva da dopune svoje strateške istraživačke programe.
Na primer, Bela kuća je nedavno objavila da će razviti „hrabru decenijsku viziju komercijalne fuzione energije“.
U Ujedinjenom Kraljevstvu, vlada je investirala u program koji ima za cilj povezivanje fuzionog generatora na nacionalnu električnu mrežu.
Tehnologija je takođe napredovala
Pored javno-privatnih resursa, tehnologije koje su nam potrebne za fuziona postrojenja su se pojavile u skokovima i granicama.
2021. godine, naučnici MIT-a i Commonvealth Fusion Sistems razvili su magnet koji obara rekorde koji će im omogućiti da naprave kompaktni fuzioni uređaj pod nazivom SPARC „koji je znatno manji, niži trošak i u bržoj vremenskoj liniji“.
Poslednjih godina, nekoliko eksperimenata fuzije takođe je dostiglo veoma važnu prekretnicu održavanja temperature plazme od 100 miliona stepeni Celzijusa ili više. To uključuje eksperiment EAST u Kini, korejski vodeći eksperiment KSTAR i britansku kompaniju Tokamak Energi.
Ovi neverovatni podvizi pokazuju neviđenu sposobnost da se repliciraju uslovi koji se nalaze unutar našeg Sunca i da se izuzetno vruća plazma zadrži dovoljno dugo da podstakne fuziju.
U februaru, Zajednički evropski Torus — najmoćniji operativni tokamak na svetu — objavio je svetski rekord u ograničenju energije.
Eksperiment fuzione energije sledećeg koraka za demonstriranje neto povećanja snage, ITER, je u izgradnji u Francuskoj i sada je oko 80% završen.
Magneti takođe nisu jedini put do fuzije. U novembru 2021. godine, Nacionalno postrojenje za paljenje u Nacionalnoj laboratoriji Lorens Livermor u Kaliforniji postiglo je istorijski korak napred za inercijsku fuziju.
Fokusirajući skoro 200 moćnih lasera da ograniče i kompresuju metu veličine gumice olovke, oni su proizveli malu fuzionu „vruću tačku“ koja generiše energiju fuzije tokom kratkog vremenskog perioda.
U Australiji, kompanija pod nazivom HB11 razvija tehnologiju fuzije proton-bor kroz kombinaciju lasera velike snage i magnetnih polja.
Ključno je da ulaganja u fuziju ne budu po cenu drugih oblika obnovljive energije i prelaska sa fosilnih goriva.
Možemo sebi priuštiti proširenje usvajanja trenutne tehnologije obnovljive energije kao što su solarna energija, vetar i hidroelektrane, dok istovremeno razvijamo rešenja sledeće generacije za proizvodnju električne energije.
Ovu tačnu strategiju nedavno su iznele Sjedinjene Države u svojoj Inicijativi za menjanje igre Net-Zero. U ovom planu, ulaganja u resurse će biti usmerena na razvoj puta ka brzoj dekarbonizaciji paralelno sa komercijalnim razvojem fuzije.
Istorija nam pokazuje da je neverovatan naučni i inženjerski napredak moguć kada radimo zajedno sa pravim resursima — brz razvoj vakcina protiv COVID-19 je samo jedan nedavni primer.
Jasno je da su mnogi naučnici, inženjeri, a sada su vlade i privatni investitori (pa čak i modni dizajneri) odlučili da je energija fuzije rešenje koje vredi težiti, a ne san. Upravo sada, to je najbolji pokušaj koji smo do sada imali da fuzionu snagu učinimo održivom realnošću.
