4.6
(17)

Căutarea pentru energie curată, practic nelimitată și prietenoasă cu mediul a atins o nouă piatră de hotar cu o performanță științifică impresionantă: reactorul EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) din China a stabilit un nou record mondial prin menținerea stabilă a plasmei la temperaturi ultra-înalte timp de 1.066 de secunde sau aproape optsprezece minute. Obținută prin îmbunătățiri tehnice semnificative, isprava plasează China în fruntea cercetării în domeniul fuziunii nucleare, numită adesea Sfântul Graal al energiei curate. Dar ce reprezintă această ispravă și de ce este atât de importantă?

Fuziunea nucleară este un proces care are loc în nucleele stelelor, inclusiv în Soarele nostru. Aceasta implică fuzionarea a doi atomi de lumină, cum ar fi hidrogenul, pentru a forma un atom mai greu, cum ar fi heliul. În timpul acestei fuziuni, o parte din masa atomilor inițiali este transformată într-o cantitate enormă de energie eliberată sub formă de lumină și căldură. Acest fenomen este guvernat de ecuația lui Einstein E=mc² care arată că masa (m) a unui obiect poate fi convertită în energie (E) și invers. În cazul fuziunii nucleare, atunci când doi atomi ușori fuzionează pentru a forma unul mai greu, masa atomului format este puțin mai mică decât suma maselor atomilor originali. Această mică pierdere de masă este apoi transformată într-o cantitate mare de energie, sub formă de căldură și lumină. Motivul pentru care această mică pierdere de masă se transformă într-o cantitate mare de energie este că, având în vedere ecuația lui Einstein, conversia masei în energie depinde de pătratul vitezei luminii (c²) care este un număr extrem de mare (aproximativ 300.000 de kilometri pe secundă). Aceasta înseamnă că o cantitate mică de masă produce o cantitate imensă de energie atunci când este înmulțită cu un număr cât c².

Fuziunea nucleară este un proces natural care generează energie colosală prin combinarea atomilor mici pentru a crea alții mai grei. Dacă putem replica cu succes acest fenomen pe Pământ într-o manieră controlată, acesta ar putea oferi o sursă de energie curată și practic inepuizabilă, deoarece materiile prime necesare (cum ar fi hidrogenul) sunt abundente și nepoluante. Reproducerea condițiilor necesare fuziunii nucleare pe Pământ reprezintă o provocare considerabilă. În cazul Soarelui, gravitația extremă ajută la menținerea presiunii suficient de ridicate pentru a fuziona nucleele de hidrogen. Pe Pământ, însă, trebuie să recreăm această presiune prin mijloace artificiale. Acest lucru necesită atingerea temperaturilor care depășesc adesea 100 de milioane de grade Celsius necesare pentru a depăși repulsia electrostatică dintre nucleele atomilor încărcați pozitiv. O altă provocare majoră constă în gestionarea plasmei, o stare a materiei formată din ioni și electroni liberi. La aceste temperaturi, materia ia forma plasmei, însă aceasta din urmă este greu de controlat, deoarece se poate desprinde de pereții reactorului și poate interacționa în moduri imprevizibile cu mediul său. Pentru a împiedica această plasmă să se răcească sau să atingă pereții reactorului, ea trebuie, prin urmare, să fie închisă într-un spațiu restrâns. Acest lucru necesită câmpuri magnetice puternice. Pentru a face acest lucru, sunt favorizate două abordări: fuziunea prin închidere magnetică, ca în reactoarele tokamak, și fuziunea cu laser, care utilizează impulsuri de înaltă energie pentru a comprima plasma. Materialele folosite pentru construirea reactoarelor trebuie să reziste și la condiții extreme de căldură și radiații, adăugând o complexitate suplimentară.

În ciuda acestor provocări, cercetătorii continuă să avanseze știința fuziunii, în speranța că într-o zi această sursă curată, aproape inepuizabilă de energie va deveni o realitate pe Pământ. Situat în Hefei, China, reactorul EAST a fost proiectat pentru a depăși granițele cercetării fuziunii nucleare. În ianuarie 2025, el a reușit o performanță spectaculoasă: menținerea unei stabilității plasmei timp de 1.066 de secunde, sau aproximativ optsprezece minute, depășind cu mult recordul său anterior de 403 secunde stabilit cu câțiva ani mai devreme. Acest succes este rezultatul mai multor îmbunătățiri tehnice aduse reactorului. În special, inginerii au dublat puterea sistemului său de încălzire pentru a atinge temperaturi extrem de ridicate, asigurând în același timp stabilitatea plasmei.

Recordul stabilit de EAST este o piatră de hotar importantă, dar rămân multe provocări înainte ca fuziunea nucleară să devină o sursă de energie viabilă. Principalul obstacol este că, deși reactoare precum EAST sau ITER pot produce plasme stabile, în prezent consumă mult mai multă energie decât o generează.

În prezent în construcție în sudul Franței, proiectul ITER joacă, de asemenea, un rol crucial în această căutare. Reunind zeci de țări, inclusiv China, Statele Unite și Japonia, acest reactor experimental își propune să demonstreze că fuziunea nucleară durabilă este posibilă. Cu o pornire planificată în 2039, ITER nu va produce imediat energie electrică, dar datele pe care le colectează vor fi esențiale pentru proiectarea centralelor de fuziune operaționale. Totuși, pe măsură ce lumea caută soluții pentru a satisface cererea în creștere de energie, reducând în același timp emisiile de carbon, descoperiri precum cele ale lui EAST oferă o licărire de speranță. Drumul către energia de fuziune accesibilă universal este încă lung, dar fiecare pas înainte, oricât de mic, aduce omenirea mai aproape de un viitor mai curat și mai durabil.

Cât de util a fost acest articol pentru tine?

Dă click pe o steluță să votezi!

Medie 4.6 / 5. Câte voturi s-au strâns din 1 ianuarie 2024: 17

Nu sunt voturi până acum! Fii primul care își spune părerea.

Întrucât ai considerat acest articol folositor ...

Urmărește-ne pe Social Media!

Ne pare rău că acest articol nu a fost util pentru tine!

Ajută-ne să ne îmbunătățim!

Ne poți spune cum ne putem îmbunătăți?