Videó

Tranzkript

Univerzumunk alapvető valutája az energia.

Ez az, ami bevilágítja az otthonainkat, érleli az élelmünket és hajtja a számítógépeinket.

Sokféleképp juthatunk hozzá: fosszilis tüzelőanyagok elégetésével, atommagok hasításával, vagy napfénnyel megvilágítva egy fotovoltaikus cellát.

De mindegyiknek megvan a maga hátránya: a fosszilis tüzelőanyagok rendkívül károsak, az atomhulladék az… nos, atomhulladék

és még nincsenek elég jó akkumulátoraink ahhoz, hogy eltárolhassuk a napenergiát a felhősebb napokra.

És mindeközben a Nap gyakorlatilag korlátlan ingyen energiával rendelkezik.

Vajon van-e rá mód, hogy egy saját napot csináljunk itt, a Földön?

Képesek vagyunk-e bepalackozni egy csillagot?

KURZGESAGT – Dióhéjban –

A Nap fénye a benne végbemenő nukleáris fúzióból ered.

Dióhéjban, a fúzió egy termonukleáris folyamat.

Ez azt jelenti, hogy a hozzávalóknak nagyon-nagyon forrónak kell lennie. Olyan forrónak, hogy az elektronok leszakadjanak a atommagjaikról,

úgynevezett plazmát létrehozva, melyben az atommagok és az elektronok szabadon röpködnek össze-vissza.

Mivel az atommagok egytől egyig pozitív töltésűek, taszítják egymást.

Ahhoz, hogy ezt a taszítást ellensúlyozzák, a részecskéknek nagyon-nagyon gyorsan kell mozogniuk

– és ebben a kontextusban a nagyon-nagyon gyors nagyon-nagyon forrót jelent.

Több millió fokot.

A csillagok némileg csalnak, hogy elérjék ezt a hőmérsékletet:

egyszerűen olyan hatalmasak, hogy a magjukban lévő nyomás magától létrehozza ezt a forróságot, ami addig préseli egymásnak atommagokat,

mígnem azok nehezebb atommagokká egyesülnek, a folyamat során energiát felszabadítva.

Ez a felszabaduló energia az, amit a tudósok megzabolázni kívánnak egy teljesen újféle erőműben:

a fúziós reaktorban.

Itt a Földön persze a csillagok nyers erőt alkalmazó módszere kivitelezhetetlen,

szóval ha olyan reaktort akarunk csinálni, ami fúzióból nyer energiát, valami nagyon okosat kell kitalálnunk.

A tudósok eddig kétféle módszert ötlöttek ki arra, hogy elég forróvá tegyék a plazmát a fúzióhoz.

Az első reaktortípus egy mágneses mezőt használ, hogy összepréselje a plazmát egy fánkformájú kamrában, ahol aztán végbemehet a reakció.

Ezek az úgynevezett mágneses összetartással működő reaktorok, mint például az ITER Franciaországban,

szupravezető elektromágneseket használnak, melyeket folyékony héliummal hűtenek csupán néhány fokkal az abszolút nulla fölé.

Ez azt jelenti, hogy a bennük fellelhető hőmérsékletkülönbségek a legnagyobbak közé tartoznak az ismert világegyetemben.

A második típus, az úgynevezett tehetetlenségi (avagy inerciális) összetartás esetén szupererős lézerpulzusokkal forrósítják fel

egy kis fűtőanyaggolyó felszínét, melytől az magába roskad, és egy pillanatra elég forró és sűrű lesz a fúzióhoz.

Tény, hogy a világ egyik legerősebb lézerét pont ilyen fúziós kísérletekre használják az USA-beli National Ignition Facility-ben.

Ezek a kísérletek, és még sok más hozzájuk hasonló kísérlet világszerte ma még csak azok, amik: kísérletek.

A technológia változatlanul csak fejlesztés alatt áll.

És bár a tudósok képesek fúziót létrehozni, jelenleg a kísérlet elvégzéséhez több energia szükséges, mint amit az megtermel.

A technológia előtt még mindig hosszú út áll, mire tényleg gazdaságos lesz.

És talán nem is lesz soha.

Meglehet, hogy egyszerűen képtelenség gazdaságos fúziós reaktort építeni a Földön.

De ha sikerülne, olyan hatékony lenne, hogy egyetlen pohár tengervízből annyi energiát nyerhetnénk,

mint egy hordó kőolaj elégetésével, ráadásul mindezt említésre méltó veszteség nélkül.

Ez azért lehetséges, mert a fúziós reaktorok hidrogént vagy héliumot használnának fűtőanyagként, és a tengervíz tele van hidrogénnel.

Azonban nem felel meg bármilyen hidrogén,

hanem annak bizonyos extra neutronokkal rendelkező izotópjai – a deutérium és a trícium – szükségesek a megfelelő reakcióhoz.

A deutérium stabil és bőségesen fellelhető a tengervízben.

A trícium viszont már valamivel trükkösebb – ugyanis radioaktív.

És talán csupán 20 kilogramm van belőle az egész földgolyón – nagyrészt atomtöltetekben – ami hihetetlenül drágává teszi.

Szóval lehet, hogy egy másik fúziós partnert kell keresnünk a deutériumnak a trícium helyett.

A ³He (hélium-3), a hélium egy izotópja, valószínűleg kiváló lenne erre, azonban sajnos ugyancsak hihetetlenül ritka a Földön.

Viszont erre talán megoldást találhatunk a Holdon.

Évmilliárdok alatt a napszél hatalmas ³He-készleteket halmozhatott fel a Holdon.

Úgyhogy ahelyett, hogy mi gyártanánk a ³He-at, akár bányászhatnánk is.

Ha a holdfelszín porából termelhetnénk héliumot, elég lenne belőle ahhoz, hogy kielégítse az egész világ energiaszükségletét több ezer évig.

Még egy érv egy holdbázis létesítése mellett, ha eddig nem lettél volna meggyőzve.

Oké, de te ettől még talán azt gondolod, hogy egy mini-napot építeni változatlanul elég veszélyesen hangzik.

Azonban valójában jóval biztonságosabb lenne, mint bármely más típusú erőmű.

A fúziós reaktor nem olyan, mint egy szokványos atomerőmű, ahol egy baleset katasztrófával jár.

Ha a plazmát helyben tartó rendszer meghibásodna, a plazma egyszerűen kitágulna és lehűlne, leállítva a reakciót.

Egyszerűen fogalmazva: ez nem egy bomba.

A tríciumhoz hasonló radioaktív fűtőanyagok szivárgása ugyanakkor veszélyes lehet a környezetre.

A trícium a környező oxigénnel radioaktív vizet hozhatna létre, ami káros lehet, ha a külvilágba jut.

Szerencsére azonban pár gramm tríciumnál nincs több használatban egyszerre, úgyhogy még ha ki is szivárog, nagyon hamar felhígulna.

Szóval épp elmeséltük, hogy közel korlátlan energia nyerhető bármilyen környezeti kár nélkül egy olyan hétköznapi dologból, mint a víz.

Hol van akkor a trükk?

Az árban.

Egyszerűen fogalmunk sincs, hogy a fúziós energia valaha gazdaságos lesz-e.

Még ha ki is találnánk egy működő erőművet, lehet egyszerűen túl drága lenne felépíteni.

Ez a fő hátrány: a technológia nem bizonyított.

Gyakorlatilag egy tízmilliárd dolláros hazárdjáték,

és lehet, hogy annak a pénznek jobb helye lenne más tiszta energiaforrásokban, amikről már tudjuk, hogy működőképesek.

Mi éri meg jobban? Csökkenteni a veszteségeket?

Vagy, ha a lehetséges eredmény korlátlan ingyen energia mindenkinek, talán megéri kockáztatni…

Egy ilyen videót több száz óra elkészíteni, és mindezt a ti hozzájárulásotok teszi lehetővé a Patreon.com-on.

Ha szeretnél többet megtudni a világ energiatermeléséről, itt egy lejátszási lista az atomerőművekről, a rétegrepesztéses eljárásról és a napenergiáról.

Ha szeretnéd, hogy elmagyarázzunk egy másik technológiát is, tudasd velünk kommentben!