Kalifornija oficialiai stato ant branduolių sintezės – prasideda nauja lenktynių dėl „Saulės Žemėje“ fazė

Sekite TechNaujienos Google

Kalifornija nusprendė stiprinti pozicijas dviejose strateginėse technologijų srityse – branduolių sintezėje ir kvantinėse technologijose. Rugsėjo 30 d. valstijos valdžia paskelbė teisės aktus, skirtus paspartinti šių sektorių plėtrą, kartu numatant 30 mln. JAV dolerių investicijų į tyrimų infrastruktūrą.

Oficialiame pranešime teigiama, kad tikslas – sustiprinti tyrimų centrus, talentų bazę ir tiekimo grandines.

Kodėl sintezė vadinama „Saule Žemėje“?

Branduolių sintezėje lengvi atomų branduoliai sujungiami į sunkesnius ir išlaisvina energiją – panašus procesas vyksta Saulėje. Teoriškai tokia energetika galėtų suteikti didžiulius kiekius mažai anglies dioksido išskiriančios energijos.

Didžiausias iššūkis – sukurti sistemą, kuri ilgai išlaikytų itin karštą plazmą ir ekonomiškai pagamintų daugiau energijos, nei sunaudoja visa elektrinė.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 13 minučių

„Samsung“ skelbia „agentinio DI“ erą – programos ne tik atsakys, bet pačios atliks darbus

4 min. skaitymo • prieš 28 minutės

Kibernetinis DI dabar pats tiria atakas ir pateikia verdiktą per kelias minutes

4 min. skaitymo • prieš 43 minutės

DI jau randa tūkstančius programinės įrangos pažeidžiamumų – naujas modelis aptiko daugiau kaip 4 000

Visi naujausi straipsniai →

Technologinė konkurencija stiprėja

Pastaraisiais metais sintezės bendrovės pritraukė milijardines investicijas, o JAV, Europa ir Kinija didina valstybės finansavimą. Kalifornijos sprendimas rodo, kad sintezė vis labiau vertinama ne tik kaip mokslinis eksperimentas, bet ir kaip būsima pramonės šaka.

Kalifornijos žingsnis svarbus todėl, kad branduolių sintezės lenktynės vis labiau pereina iš vien laboratorijų į pramonės politiką. Valstybės pradeda galvoti ne tik apie fundamentinius eksperimentus, bet ir apie tai, kur bus statomos būsimos demonstracinės elektrinės, kas gamins magnetus, vakuumines sistemas, lazerius ir kitas specializuotas dalis.

Sintezės technologijų pasaulyje nėra vieno metodo. Vienos bendrovės naudoja magnetinį plazmos sulaikymą tokamakuose ar stellaratoriuose, kitos – galingus lazerius ar alternatyvias magnetines konfigūracijas. Tai reiškia, kad dar neaišku, kuri architektūra bus ekonomiškai sėkmingiausia. Todėl ankstyva ekosistema primena kelias konkuruojančias technologines platformas.

Didžiausias barjeras taip pat nėra vien „gauti daugiau energijos nei įdėta į plazmą“. Komercinei elektrinei reikia teigiamo visos sistemos energijos balanso, patikimo darbo, medžiagų, kurios atlaikytų neutronų srautą, ir ekonomiško kuro ciklo. Vienas sėkmingas fizikos eksperimentas dar nereiškia, kad galima pastatyti pelningą elektrinę.

Kalifornija turi pranašumą dėl stiprios universitetų, nacionalinių laboratorijų, rizikos kapitalo ir technologijų bendrovių koncentracijos. Jei sintezės sektorius augs, aplink jį gali susiformuoti visa tiekimo grandinė – panašiai kaip anksčiau nutiko puslaidininkių ar kosmoso technologijų srityse.

Kartu reikia atsargiai vertinti terminus. Branduolių sintezė dešimtmečius garsėja optimistinėmis prognozėmis, kurios vėliau nusikelia. Dabartinė pažanga yra reali, tačiau svarbiausias testas bus ne dar viena rekordinė plazma, o ilgalaikis, pakartojamas ir ekonomiškai pagrįstas energijos gamybos režimas.

Investicijos į sintezę taip pat turi geopolitinę dimensiją. Šalis, kuri pirmoji sukurs patikimą tiekimo grandinę aukštos temperatūros superlaidininkams, specialioms medžiagoms, vakuumo sistemoms ir plazmos valdymui, gali įgyti pranašumą net jei pati pirmoji komercinė elektrinė bus pastatyta kitur. Todėl regionai stengiasi pritraukti įmones dar prieš technologijai pasiekiant komercinę brandą.

Vis dėlto sintezė netaps momentiniu dabartinių energijos šaltinių pakaitalu. Net sėkminga demonstracinė elektrinė turės pereiti licencijavimo, tiekimo grandinės ir masinės statybos etapus. Todėl šiandienos sprendimus verta vertinti kaip ilgalaikės pramonės bazės kūrimą, o ne pažadą, kad elektros tinklas po kelių metų bus maitinamas sinteze.

Kalifornijai svarbus ir talentų klausimas. Sintezės įmonėms reikia plazmos fizikų, medžiagų mokslininkų, elektrotechnikos ir kriogenikos specialistų. Jei tokia darbuotojų bazė susikoncentruoja viename regione, naujoms įmonėms lengviau augti, o universitetų tyrimai greičiau persikelia į pramonę.

Dar vienas aspektas – reguliavimas. Nors sintezė skiriasi nuo tradicinio branduolinio skilimo, būsimos elektrinės vis tiek turės įrodyti medžiagų, radiacinės saugos ir avarinių procedūrų patikimumą. Jei reguliavimo sistema kuriama kartu su technologija, komercinis diegimas vėliau gali būti greitesnis nei tuo atveju, jei taisyklės būtų pradėtos kurti tik atsiradus pirmai elektrinei.

Daugiau energetikos technologijų naujienų rasite TechNaujienos.lt energetikos rubrikoje.