Video

Transkrypcja

Podstawową walutą w naszym wszechświecie jest energia.

Oświetla nasze domy, pozwala nam uprawiać jedzenie oraz zasila nasze komputery.

Możemy ją otrzymać na wiele sposobów - spalając paliwa kopalne

Możemy ją otrzymać na wiele sposobów - spalając paliwa kopalne

rozszczepiając atomy lub dzięki promieniom słonecznym uderzającym w ogniwa fotowoltaiczne.

rozszczepiając atomy lub dzięki promieniom słonecznym uderzającym w ogniwa fotowoltaiczne.

Każda z tych metod ma swoje minusy

paliwa kopalne są bardzo toksyczne

odpady nuklearne to … cóż…. odpady nuklearne

oraz nie istnieje wystarczająco dużo baterii zdolnych zmagazynować energię słoneczną na pochmurne dni.

A jednak Słońce wydaje się mieć niewyczerpane zapasy ilości darmowej energii.

Czy jest to możliwe, abyśmy zbudowali Słońce na Ziemi?

Czy można zamknąć gwiazdę w butelce?

Słońce świeci dzięki fuzji termojądrowej.

W pigułce - fuzja jest termonuklearnym procesem, co oznacza, że składniki reakcji muszą być niewiarygodnie gorące,

tak gorące, że elektrony oddzielają się od swoich atomów tworząc plazmę, gdzie nukleony i elektrony poruszają się swobodnie.

Jądra atomów odpychają się wzajemnie, ponieważ wszystkie naładowane są dodatnio

aby być w stanie przeciwstawić się tej sile - cząstki elementarne muszą poruszać się z olbrzymimi prędkościami,

w w tym kontekście: bardzo szybkie znaczy też bardzo gorące

miliony stopni.

Gwiazdy trochę oszukują aby osiągnąć takie temperatury,

są tak olbrzymie, że ciśnienie w ich jądrze generuje ciepło, które powala zbliżyć się jądrom atomowym

na tyle, że zaczynają łączyć się w cięższe jądra atomowe i wydzielać energię.

To właśnie tą energie naukowcy starają się okiełznać w nowej generacji elektrowni:

reaktorze fuzyjnym.

Na Ziemi ta toporna metoda byłaby niemożliwa do wykonania,

wiec wybudowanie reaktora wymaga od nas sprytu.

Na chwilę obecną, naukowcy znają dwie metody wytwarzania plazmy na tyle gorącej aby zachodziła w niej fuzja

Pierwsza rodzaj reaktora wykorzystuje pole magnetyczne

aby ścisnąć plazmę w komorze o kształcie torusa (donuta), gdzie dochodzi do reakcji.

Ten typ reaktora, wiążący plazmę w pułapce magnetycznej jak np. ITER we Francji,

używa nadprzewodzących elektromagnesów chłodzonych ciekłym helem

do temperatury kilku stopni powyżej zera absolutnego.

Oznacza to, że występuje tam największa różnica w temperaturach w znanym nam wszechświecie.

Drugi typ, nazywany pułapką bezwładnościową

używa impulsów generowanych przez potężne lasery

aby nagrzać powierzchnię kulki paliwa

doprowadzając do implozji

co na chwilę sprawia, że paliwo jest wystarczająco gorące i gęste aby zaszła fuzja.

Tak właściwie,

jeden z najpotężniejszych laserów na świecie

jest używany do eksperymentów z fuzją

w Narodowym Zakładzie Zapłonu w USA.

Te eksperymenty i im podobne z całego świata

na dzień dzisiejszy pozostają tylko eksperymentami.

Naukowcy nadal pracują nad tą technologią.

I choć potrafią doprowadzić do fuzji,

energia użyta do przeprowadzenia eksperymentu

jest większa niż wygenerowana z reakcji.

Tą technologie czeka jeszcze daleka droga

zanim stanie się dostępna komercyjnie,

jest też szansa na to, że nie stanie się nigdy

Być może nie da się stworzyć wydajnego reaktora fuzyjnego

ale - jeśli się to uda, proces będzie tak wydajny,

że jedna szklanka wody morskiej

dostarczyłaby tyle energii, co spalenie całej beczki ropy

w dodatku - bez uwalniania żadnych zanieczyszczeń.

Dzieje się tak dlatego, że reaktor używa wodoru lub helu jako paliwa

a morska woda jest bogata w wodór.

Ale nie każdy rodzaj wodoru się do tego nadaje.

Potrzebujemy konkretnych izotopów, z dodatkowymi neutronami. Są to deuter i tryt.

Deuter jest stabilny. Możemy go znaleźć w wielkiej ilości w wodzie morskie,

ale tryt to inna para kaloszy.

Jest radioaktywny, a na Ziemii znajduje się

około 12 kilogramów trytu. Głównie w głowicach nuklearnych

co sprawia, że jest niesamicie drogi.

Potrzebujemy więc innego pierwiastka do fuzji z deuterem, zamiast trytu.

Hel-3, izotop helu, może być dobrym zamiennikiem.

Niestety,

hel-3 też rzadko występuje na Ziemii.

Ale odpowiedź na ten problem, może uda znaleźć się na księżycu.

Przez miliony lat,

wiatr słoneczny naniósł duże ilości

helu-3 na księżycu.

Zamiast tworzyć hel-3,

możemy go wydobywać.

Jeśli uda nam się przeczesać pył księżycowy w poszukiwaniu helu-3

mielibyśmy ilość paliwa, wystarczającą na tysiące lat

To jeszcze jeden argument

by umieścić na księżycu bazę.

Jeśli do tej pory, nie byliście do tego przekonani.

Dobra, więc może zbudowanie mini-słońca

brzmi wciąż niebezpiecznie.

Ale byłoby ono dużo bezpieczniejsze, niż większość typów elektrowni

Reaktor fuzyjny to nie elektrownia atomowa.

która, z katastrofalnym skutkiem, może wybuchnąć.

Jeśli pojemnik by się rozszczelnił,

plazma rozszerzyłaby się i ochłodziła, a cała reakcja by się zatrzymała

Mówiąc krótko - fuzja to nie bomba.

Wydzielanie radioaktywnego paliwa, np. trytu

może być zagrożeniem dla środowiska.

Tryt mógłby połączyć się z tlenem, tworząc radioaktywną wodę,

która może być niebezpieczna, jeśli przeniknie do środowiska.

Na szczęście, w danym momencie w użyciu nie ma więcej niż kilku gramów trytu,

więc wyciek szybko by się rozcieńczył

Powiedzieliśmy więc, że

jest to źródło nieograniczonej energii,

nieszkodliwe dla środowiska,

w czymś tak powszechnym jak woda.

Gdzie tkwi haczyk?

W kosztach.

Nie jesteśmy pewni, czy fuzja będzie kiedykolwiek opłacalna

Nawet jeśli będzie działać,

może być zbyt droga by ją zbudować.

Największą jednak wadą,

jest to, że ta technologia jest niesprawdzona.

To zakład o 10 miliardów dolarów.

A te środki, mogą być lepiej wykorzystane na innych

na inne źródła energii odnawialnej,

które już działają.

Może powinniśmy ograniczyć straty.

A może,

jeśli korzyści z nieszkodliwej energii dla wszystkich są nieograniczone,

warto zaryzykować?

Proces tworzenia naszych filmików zajmuje setki godzin,

a jest możliwy dzięki waszemu wsparciu na stronie patreon.com.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o światowej energetyce,

zobacz tą playlistę o energii nuklearnej, hydroszczeliniowaniu i o energii słonecznej.

Napiszcie w komentarzach, jeśli są inne zagadnienia, które chcecie abyśmy wytłumaczyli.