Ученые из США добыли энергию звезд и планет-гигантов: как это повлияет на стоимость электроэнергии и экологию

Что произошло

Министерство энергетики США объявило, что американские ученые совершили революционный прорыв в науке: им первым в мире удалось получить в ходе термоядерного синтеза больше энергии, чем было затрачено. Это достижение приблизило мир к получению неиссякаемого экологически чистого и дешевого энергоресурса, пишет Reuters.

• В Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) воспроизвели процесс термоядерного синтеза при помощи небольшой гранулы водородной плазмы и самого большого в мире лазера. В итоге ученые получили на 120% больше энергии, чем было затрачено.
• Результат эксперимента превысил ожидания исследователей — большое количество высвобожденной энергии повредило диагностическое оборудование и осложнило анализ результатов.
• Энергия, полученная в результате термоядерного синтеза, может стать надежной и доступной альтернативой ископаемому топливу и традиционной ядерной энергетике, так как она не оставляет углеродный след. 

История вопроса

• Ученые изучают вопрос использования энергии термоядерного синтеза с 1930-х годов, однако ни одному из них ранее не удавалось произвести в ходе экспериментов больше «новой» энергии, чем затраченной.
• В 1960-х годах исследователи из LLNL выдвинули гипотезу, что лазеры можно использовать для воссоздания термоядерного синтеза в лабораторных условиях. 
• Ученые развивали эту идею в течение 60 лет. Для ее реализации были построены мощные лазерные системы. Современная экспериментальная установка по размеру соответствует спортивному стадиону. Внутри нее расположены лазеры, которые «задают» температуры и давления, подобные тем, что возникают в ядрах звезд и планет-гигантов.
• Это значит, что ученые, по сути, пытаются сымитировать принцип «работы» Солнца. Если проект увенчается успехом, у человечества может появиться неиссякаемый источник энергии. 

Перспектива

По словам ученых, у новой технологии большой потенциал. 

• Согласно их прогнозам, в будущем термоядерный синтез будет коммерциализирован. В результате у человечества появится доступ к огромному объему энергии, что позволит снизить цены на электричество.
• Новая технология также поможет людям отказаться от ископаемого топлива и, как следствие, остановить климатические изменения.
• Однако ученые отмечают, что для начала полноценного использования такой энергии понадобятся десятилетия и сотни миллиардов долларов инвестиций.
• Так, объема энергии, полученного учеными из LLNL, хватит только чтобы вскипятить 10–15 чайников воды, и при этом на эксперимент потратили $3,5 млрд.

Если мы хотим добиться появления электростанций [основанных на термоядерном синтезе], нам придется производить такие эксперименты каждую секунду. И сейчас для подготовки каждого из них нужен целый день.

Джереми Читтенден
Имперский колледж Лондона 

• Кроме того, на Солнце термоядерный синтез происходит при температуре около 10 млн градусов по Цельсию. На Земле, где гравитация примерно в 30 раз слабее солнечной, для протекания реакции нужна температура еще более высокая — около 100 млн градусов.

Контекст

За последнее время «спасение» человечества от нехватки электроэнергии и экокатастрофы стали возлагать на атомную энергию. Это произошло на фоне проблем с поставками ископаемого топлива из России, во многих странах ситуацию усугубляет жара. В результате государства, которые закрывали атомные электростанции, стали возвращаться к их использованию.

•  В 2022 году Европейская комиссия признала атомную энергетику «зеленой» наравне с солнечной энергией, геотермальной энергией, водородом, энергией ветра, гидроэнергетикой и биоэнергетикой. 

Европарламент прислушался к науке и признал, что устойчивые инвестиции в ядерную энергетику помогут ЕС достичь углеродной нейтральности к 2050 году. Теперь правительства, инвесторы и промышленники должны ускорить развертывание атомных мощностей для достижения этой цели.

Сама Бильбао-И-Леон
генеральный директор Всемирной ядерной ассоциации

• Экологически чистой атомную энергию на законодательном уровне признали также власти Канады. Правительство закрепило ее «зеленый» статус, в стране до 2028 года должен быть запущен целый ряд малых модульных реакторов для производства электричества
• Сама Бильбао-И-Леон отметила, что атомная энергетика — это ключ к решению климатических проблем нашей планеты.

Люди понимают, что экологичность атомной энергии намного выше, чем проповедуют в предвзятых источниках массовой информации. Именно атомная энергетика позволит нам освободить от выбросов углерода многие секторы экономики, чего другими способами добиться очень трудно.

Сама Бильбао-И-Леон

• В сентябре 2021 года атомная энергетика официально стала зеленой и на территории России. С начала 2022 года АЭС в стране уже сэкономили 56 млн тонн выбросов СО2-эквивалента. В общем атомные станции России позволяют ежегодно экономить выбросы более 100 млн тонн эквивалента углекислого газа.