Рано или късно светът ще трябва да се подготви за бъдеще без енергия от изкопаеми горива и невъзобновяеми източници. Неизбежно е.
Затова и от десетилетия насам наука и бизнес търсят решения за бъдещето на човечеството.
Едно от местата, където това се случва, е малкото градче Дидкот в южната част на Великобритания. Там се намира лабораторията на енергийната компания Tokamak Energie, която буквално е създала най-горещото помещение на нашата планета.
Естествено, не става въпрос за обикновена стая, а за специален реактор за извършване на процеса ядрен синтез, който включва достигане до температура от 100 милиона градуса по Целзий - над три пъти по-висока от температурата в ядрото на Слънцето. Целта на учените е буквално да изстрелят 140 000 ампера електричество в облак водород и така да нагреят и компресират неговите атоми, че в крайна сметка да се отдели огромно количество енергия.
Реално това е ядреният синтез, който захранва Слънцето и звездите по принцип. И докато вероятността Дидкот да се превърне в център на Слънчевата система е малка, то резултатите, получени в лабораторията, могат да бъдат част от следващата енергийна революция.
Целият процес се случва в специално устройство (наречено токамак), използващо мощно магнитно поле, което задържа вихрещия се водороден облак и нагрятата до абсурдно голяма температура плазма да не докоснат стените на реактора, които биха се разтопили мигновено.
Досега съществуващата ядрена енергия разчита на процесът делене. Той е противоположен на синтеза и при него тежък химичен елемент (най-често уран) се разделя, за да произведе по-леки. Синтезът, от своя страна работи, като комбинира два леки елемента, за да направи по-тежък.
Хубавото в случая е, че при синтезът няма опасност от критична верижна реакция като тази от Чернобил, а от целия процес не се отделят опасни и смъртоносни радиоактивни отпадъци.
Големият проблем обаче е, че науката все още е далеч от постигането на целта енергията, отделена чрез синтез, да надвишава тази, която се използва за стартиране на реакцията. Друго предизвикателство е възможността експериментът да се пресъздаде няколко пъти в секунда, за да се получи постоянен източник на енергия.
Вече над пет десетилетия се правят опити в тази посока, но напредъкът е труден и бавен.
Все пак тази година американски учени от Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор" съумяват да постигнат пробив чрез тяхното устройство National Ignition Facility (NIF). То използва свръхмощен лазер, който нагрява и компресира капсула с размер на малко зърно, съдържащо водород.
При експеримент от 8 август тази година, като резултат от процеса, е получена около 70% от лазерната енергия, доставена в горивната капсула. А това е осем пъти повече от предишната най-висока стойност на добита енергия от NIF.
Учените там също вярват, че са постигнали нещо, наречено "изгаряща плазма", където самите реакции на синтез се самоподдържат и осигуряват топлината за още повече синтез и енергия.
NIF и проекта в Дидкот са само част от множеството подобни, насочени към напредване на изследванията на синтеза. Най-големият обаче е многомилиардният ITER, който се строи в момента във Франция.
Става въпрос за наистина гигантски международен мегапроект с участието на 35 държави, чието начало може да се проследи далеч назад през 80-те и преговори между Роналд Рейгън и Михаил Горбачов. Толкова е сложен, че планирането отнема десетилетия, а самият строеж е започнат едва през 2013 г., като се очаква да бъде напълно завършен и функционален към края на 2025 г.
Само за сравнение, проектът "Манхатън" за разработване на първото в света ядрено оръжие продължава само 6 години.
ITER ще възприеме технологията, която се използва в Дидкот, но в много по-голям мащаб.
За разлика от лазерния лъч на NIF, тук ще се разчита на огромни магнитни полета. По принцип целта е електроцентралата до 2035 г. да започне да произвежда 500MW електрическо и така да демонстрира научните и технически възможности на термоядрената енергетика, за да бъде направен прехода от настоящите токамак малки експерименти до първата работеща електроцентрала от подобен тип.
Ако всичко това се окаже успешно, то в близките десетилетия можем да видим цяло едно съзвездие от малки слънца на Земята.
В по-широк план ядреният синтез може да се превърне в един от пътищата към зеления преход, наред с естествените източници като слънчева, вятърна и водна енергия.
