Kur Fusioni Bërthamor do të nxjerrë jashtë biznesit naftën dhe gazin.

Ky sezon i Krishtlindjeve është një kohë falënderimi dhe shprese për imponimin e kërcimeve në shkencë që po bëhen:

Parë, Princi William, i cili themeloi Çmimin Earthshots, shpalli çmime në Boston në vitin 2022. U thirr një kategori Rigjallëroj Oqeanet Tonë. Fituesi ishte një grup i quajtur Gratë indigjene të Reef Barrierës së Madhe. Gumë ka qenë nën sulm, dhe fituesit janë të përkushtuar për mbrojtjen e tij. Ata punojnë për të mbrojtur plazhet dhe breshkat dhe për të ruajtur barin e detit që kap dhjetë herë më shumë CO2 sesa pyjet e Amazonës. Ata luftojnë njohuritë e lashta aborigjene dhe përdorin mjete moderne si dronët për të monitoruar ndryshimet e shkëmbinjve në koral si dhe zjarret e brendshme.

Së dyti, për 20 vjet Departamenti Amerikan i Energjisë ka financuar konceptin dhe zhvillimin e një reaktori të vogël modular bërthamor (SMR) të quajtur NuScale Power Module. Përparësitë janë më të sigurta, më të lira, të shkallëzueshme dhe pa karbon. Është e vetmja SMR që ka marrë miratimin e projektimit nga Komisioni Rregullator Bërthamor (KKR). Më pak se 100 ft i gjatë, moduli është një cilindër 15 ft i gjerë që ndodhet në një banjë uji nën nivelin e tokës. Ai mund të prodhojë 77 MegaWatt energji elektrike që mund të furnizojë 60,000 shtëpi. Synimi është që të funksionojë në Idaho deri në vitin 2029.

Së treti, institucioni mjekësor ka një përparim në trajtimin e disa llojeve të kancerit. Metoda i nxjerr qelizat T, të cilat janë pjesë e sistemit imunitar që lufton kancerin, jashtë trupit për t'i modifikuar gjenetikisht, duke përdorur teknikën CRISPR, dhe më pas i riinjekton ato në trup si një "ilaç i gjallë". Duke përdorur CRISPR, qelizat T mund të rregullohen mirë dhe të bëhen më vdekjeprurëse në sulmin e tyre ndaj qelizave të veçanta të kancerit.

Këto qeliza T "të disponueshme" mund të prodhohen shpejt në sasi të mëdha duke përdorur CRISPR, në vend që të presin javë ose muaj më parë. Më 12 dhjetor 2022, Dr McGuirk nga Universiteti i Kansasit, njoftoi rezultatet e provës që ishin çuditërisht të mira dhe hapën një derë të re për trajtimin e kancereve: tumoret ishin zvogëluar për 67% të 32 pacientëve me kancer limfomë. 40% e pacientëve arritën remision të plotë. Ekziston një entuziazëm i madh për potencialin e kësaj teknike për të kuruar shumë kancere të tjera.

E katërta është një zbulim i madh në shkrirjen bërthamore që është mjaft mahnitës.

Zbulimi i shkrirjes bërthamore.

Në shekullin e kaluar, shekullin më të madh të fizikës, një nga zbulimet ishte ndarja bërthamore. Kur një atom i rëndë si plutoniumi shpërbëhet, një sasi e vogël e masës humbet dhe rishfaqet si një sasi e madhe energjie - sepse E = mc^2, ku c është shpejtësia e dritës dhe një numër shumë i madh.

Nën kërcënimin se Gjermania do të zhvillonte një bombë me reaksion zinxhir bazuar në këtë reagim, qeveria e SHBA derdhi një sasi të madhe fondesh për të ndërtuar një bombë me ndarje në Los Alamos, New Mexico, jo shumë larg vendit ku jetoj. Ai u testua në shkretëtirën White Sands në jug të Albuquerque dhe u përdor përfundimisht për t'i dhënë fund luftës me Japoninë.

Zbatimi komercial çoi shpejt në reaktorë bërthamorë të madhësisë së rrjetit në vende të ndryshme. Disa ishin të suksesshme – Franca merr 70% të energjisë së saj elektrike nga 56 reaktorë bërthamorë, ndërsa SHBA-ja merr rreth 20% të energjisë së saj nga 93 reaktorë bërthamorë.

Por suksesi është i vështirë kur ndodhin aksidente të tmerrshme, si Çernobili, Rusi, në 1986 dhe Fukushima, Japoni, në 2011, dhe shqetësimi gjithnjë i pranishëm për asgjësimin e mbetjeve bërthamore në SHBA.

Një reaksion bërthamor motër është kur dy bërthama hidrogjeni detyrohen të bashkohen në helium duke kapërcyer forcat refuzuese dhe përsëri një sasi e madhe energjie lirohet. Kjo ishte baza e testeve të bombave me hidrogjen të SHBA-së në Paqësorin Jugor (Bikini Atoll) në vitet 1950 përpara traktatit të ndalimit të provave të vitit 1963.

Zbatimi komercial i shkrirjes bërthamore është kërkuar gjatë dekadave që atëherë. Për shembull, një përpjekje është e bazuar në Laboratorët Kombëtarë Sandia në Albuquerque, ku plazma e nxehtë e ngarkuar është e kufizuar nga fusha elektrike. Ideja ishte të kufizohej, ngjeshja dhe ngrohej plazma (energjia-in) derisa bërthamat e hidrogjenit të bashkohen (energji-out). Por marrja e energjisë ishte gjithmonë më e madhe se marrja e energjisë.

Një tjetër aplikim tregtar ishte në Laboratorin Lawrence Livermore në zonën e Gjirit të San Franciskos të Kalifornisë. Këtu Janë përdorur 192 lazer për të kufizuar, kompresuar dhe ngrohur plazmën duke shpërthyer një topth prej 1 milion dollarësh izotopësh të përzier hidrogjeni. Rezultatet ishin gjithmonë të njëjta - deri më tani. Njoftuar në javën që përfundon më 16 dhjetor 2022, marrja e energjisë (3.1 MegaJoules) ishte më shumë se energjia hyrëse (2.1 MegaJoules) për herë të parë. Është një zbulim i vërtetë. Temperatura e arritur ishte 3 milionë gradë C.

Duke e vënë këtë në perspektivë.

Së pari, futja e energjisë kundrejt daljes së energjisë është shumë e thjeshtë, sepse për të fuqizuar lazerët nevojitet energji shumë më e madhe: 400 MegaJoules. Shih ref 1.

Së dyti, historia e suksesit kishte të bënte vetëm me një ngjarje - një ndezje me shkrirje. Për të qenë diku afër praktik do të kërkonte shumë, shumë ngjarje të shkrirjes në minutë dhe do të duhej një lazer që është mijëra herë më i fuqishëm. Plus kostoja do të duhej të ishte një milion herë më e lirë (Ref 1). Me një fjalë, ky sukses, ndonëse frymëzues, nuk është shumë afër as të imagjinohet zbatimi praktik.

Pra, nuk është i lirë dhe nuk është praktik, por do të prodhonte energji me intensitet të lartë dhe do të ishte pa karbon.

Energjia e ndarjes bërthamore është një milion herë më i fuqishëm se çdo burim tjetër energjie në tokë. Dhe kjo është një arsye e madhe pse janë bërë investime në vende si Franca dhe SHBA për të ndërtuar dhjetëra termocentrale bërthamore.

Fuzioni bërthamor krijon 3-4 herë më shumë energji sesa ndarja bërthamore. Kjo është një pjesë e ëndrrës. Një pjesë tjetër e ëndrrës së shkrirjes është se nuk ka produkte të mbeturinave bërthamore për t'u asgjësuar - produkte të mbeturinave që mund të duhen qindra ose mijëra vjet për t'u prishur. Një pjesë e tretë është që shkrirja nuk është një reaksion zinxhir, kështu që rreziku i reaksioneve dhe shpërthimeve bërthamore të arratisura është inekzistent.

Meqenëse gjenerimi i energjisë elektrike është përgjegjës për rreth një të tretën e emetimeve globale të gazeve serrë, pjesa e fundit e ëndrrës janë impiantet e shkrirjes bërthamore të spërkatura në të gjithë një vend për të siguruar energji elektrike me intensitet të lartë pa karbon.

Por mbani mend, kjo është vetëm një ëndërr. Pavarësisht avantazheve të tij, shkrirja bërthamore pa karbon nuk do ta nxjerrë jashtë biznesit industrinë e naftës dhe gazit deri në vitin 2050 dhe ndoshta as deri në vitin 2100.

Marrëveshje.

Njerëzimi ka riprodhuar burimin e dritës dhe nxehtësisë së diellit. Në rreth 15 milionë gradë C, pjesa e brendshme e gaztë e diellit është e ngjeshur nën presion të jashtëzakonshëm – një lugë çaji peshon 750 gm ose 1.65 lb. Për të përsëritur kushtet e brendshme të diellit në laborator dhe për të arritur reduktimin (ekzistimin e energjisë më shumë sesa futjen e energjisë ) është një arritje mbresëlënëse.

Por shkrirja bërthamore nuk është aq e afërt për të imagjinuar aplikimin tregtar.

Pra, pse po shpenzojmë para të mëdha për ta hetuar atë? Sepse kështu bëjnë vendet e përparuara. Ata ndërtojnë teleskopë si James Webb dhe i instalojnë në satelitë për të studiuar universin. Ata ndërtojnë raketa për të vendosur burra dhe gra në hënë. Ata ndërtojnë pista magnetike për të përshpejtuar protonet në shpejtësinë e dritës përpara se të përplasen dhe të zbulojnë në fragmente grimca nënatomike të pakapshme si bozoni Higgs.

Politika luan një rol të madh në vendosjen se ku do të shpërndahet mbështetja dhe financimi i qeverisë për shkencën. Fatmirësisht, siç u raportua më lart, ekzistojnë shumë shembuj të vendeve që përdorin shkencën për të zgjidhur problemet e ngutshme që i sjellin përfitim drejtpërdrejt njerëzimit.

Referenca 1: Jerusalem Demsas, Fuqia e Diellit, The Atlantic Daily, 16 dhjetor 2022.