Masse og energi holder hele universet sammen, og mens energi er til stede i mange former, er elektrisk energi den mest kunstigt genererede energi, der forener vores teknologiske verden. Forskere og ingeniører sigter efter at finde den mest effektive metode til at generere elektricitet under hensyntagen til ressourcer, omkostninger og klimaændringer.
Albert Einsteins berømte formel, E=MC2, beviser, at ved tab af en specifik masse frigives rigelig energi. Denne formel understøtter den enorme energi, der frigives fra Nuclear fusionsteknologi hvilket er en anden proces til at opnå endnu mere energi fra mindre mængder nukleart brændsel.
Er nuklear fusion virkelig svaret på vores bønner om ren energi? https://t.co/cE5bgs5uN9
— Independent Premium (@indypremium) Maj 20, 2022
Eksisterende atomkraftteknologi
Den eksisterende version af nuklear teknologi arbejder på den nukleare fissionsprocessen, hvor et tungt uranatom spaltes i to fissionsfragmenter, hvis samlede masse er mindre end det oprindelige uran. Den masse, der går tabt i processen, frigives til neutroner, som rammer andre atomer, hvilket forårsager en kædereaktion, der fører til, at en masse energi frigives i processen med nuklear fission i form af varme.
Den nukleare fissionsproces på 1 kg uran frigiver enorm energi, der er mere betydningsfuld end afbrændingen af 4,500 tons højkvalitetskul, hvilket er grunden til, at selv efter nogle få atomreaktorkatastrofer, er folk stadig så ivrige efter at arbejde på fremskridt inden for atomteknologi.
Fremtiden for nuklear teknologi
Nuklear fusionsteknologi tillader to lette atomer at smelte sammen til et andet tungt atom, hvis masse er mindre end den kombinerede masse af begge lette atomer, hvilket frigiver enorm varmeenergi. Der er mange eksempler på at skabe en fusionsreaktor i fortiden, men spørgsmålet om dens kommercielle tilgængelighed var svært at besvare på grund af de nødvendige omkostninger til processen og dens tekniske udfordringer indtil nu.
Et hold i Kina lavede en fusionsreaktor, ØST, der genererede fem gange mere varme end solen på en kontrolleret måde i næsten 17 og et halvt minut med en pris på 1 billion dollar. I mellemtiden, Koreas fusionsreaktor KSTAR ramt 100 millioner grader i 30 sekunder. Frankrig har også et fusionsreaktorprojekt, der er i gang. Men disse bruger alle en kompleks og dyr metode med elektromagneter og lasere til at generere enorm varme, der kræver en masse teknologisk udvikling for at gøre dem kommercielt levedygtige.
Koreas kunstige sol #KSTAR superledende tokamak-enhed til nuklear fusionsforskning lykkedes med højtemperaturplasmadrift og hævede iontemperaturen op til 100 millioner grader for første gang. Det er en af de kritiske betingelser, der kræves i fremtidige nukleare fusionsreaktorer. pic.twitter.com/7SiMElmob3
— 과학기술정보통신부 (@withmsit) Februar 20, 2019
Det er klart, at kerneproblemerne med kernefusionsteknologi, der skal løses, er varighed, omkostninger og vedligeholdelse. Omkostningerne har været den afgørende faktor, der bringer tvivl om at omdirigere midler til udvikling af fusionsreaktorer.
Et britisk-baseret firma ringede Første Light Fusion kom på en idé om at bygge en atomfusionsreaktor, der rammer atombrændselspakke med et projektil, og som har en hastighed, der er 200 gange mere end lydens, og frigiver enorm varme, som bliver absorberet af lithium, der overfører varme til vand gennem varmeveksleren . Reaktoren vil gentage processen med at ramme brændstofpakken med projektilet hvert 30. sekund, hvilket resulterer i at generere en energiimpuls, der kunne generere 5800 kWh elektrisk energi. De planlægger at sætte det første kommercielle kernefusionsteknologiske kraftværk inden for et budget på 1 milliard dollars, der genererer 150 MW strøm.
En central søjle i vores tilgang er den nemme og lave leveringsomkostning forbundet med vores teknologi.
Find ud af mere om, hvordan vi ville bygge og drive et fusionsanlæg til at drive morgendagens verden her: https://t.co/OuOyrCRhzf #fusion #renkraft pic.twitter.com/fNdW46guUh
— First Light Fusion (@FLFusion) Maj 3, 2022
Håb om at generere ren strøm
Nuklear fusionsteknologi er fremtiden for elproduktion, hvor uforstyrret strøm vil blive forsynet med færre miljøtrusler. Da verden planlægger at blive fri for fossile brændstoffer, vil nuklear teknologi spille en enorm rolle i den udvikling.
I dag udgør det 10 % af den samlede elproduktion, men dette tal skal nå op på mere end 50 %, fordi andre vedvarende kilder er naturligt afhængige, og vi har ikke nok batterier til at lagre strøm fra PV-celler eller vindmøller. I mange år så det enten umuligt ud eller ikke kommercielt levedygtigt, men First Light Fusions idé kan være den første skridt mod en mere overkommelig kilde til ren energi.
Fotokreditter: Funktionen billede er taget af Hal Gatewood.
kilder: Xinhua / Phys.org
