هل يمكن أن يساعد البحث عن الطاقة النظيفة أخيرًا في معالجة أزمة المناخ؟

السطر العلوي

تمكن العلماء في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا من الحصول على طاقة أكبر من تفاعل الاندماج النووي أكثر مما يستهلكونه لتحريكه ، وزارة الطاقة الأمريكية أعلن الثلاثاء ، قال الخبراء اختراق كبير الشرق الأوسط هي خطوة كبيرة نحو تطوير مصدر شبه غير محدود للطاقة النظيفة والذي ربما لا يزال على بعد عقود وسيصل متأخرًا جدًا لمعالجة المشكلات الأكثر إلحاحًا في مكافحة تغير المناخ.

حقائق رئيسية

نظر العلماء إلى الاندماج النووي - عملية توليد الطاقة بالنجوم التي تجمع بين عناصر أخف مثل الهيدروجين والهيليوم في عناصر أثقل وتطلق الطاقة - لعقود من الزمن ، لكنهم كافحوا لتحقيق مكاسب صافية من الطاقة بسبب ظروف الطاقة المكثفة اللازمة لإطلاق تفاعلات الاندماج.

قال تروي كارتر ، عالم فيزياء البلازما في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، إن تحقيق مكاسب صافية من الطاقة يعد "معلمًا كبيرًا" لأبحاث الاندماج و "يمهد الطريق لطاقة الاندماج العملية". الشرق الأوسط.

أوضح تود ألين ، أستاذ الهندسة النووية في جامعة ميشيغان ، أن تطوير آلة يمكنها الاستفادة من الاندماج سوف يمنحنا "مصدرًا رئيسيًا جديدًا للطاقة النظيفة" ، على الرغم من أنه أشار إلى أن هذا سيستغرق سنوات نظرًا لوجود "بعض التحديات الرئيسية" يتم التعامل معها مثل الحفاظ على التفاعل لفترات طويلة من الوقت والاستيلاء على الطاقة بتكلفة معقولة.

أشادت أنيكا خان ، الزميلة البحثية في الاندماج النووي بجامعة مانشستر ، بـ "النتيجة الواعدة والمثيرة" لكنها قالت الشرق الأوسط لا يأخذ في الحسبان الطاقة اللازمة لتشغيل الليزر الذي يحتوي على تفاعل الاندماج أو أوجه القصور أو الخسائر الأخرى في العملية ، والتي يجب حسابها جميعًا عند تصميم مصنع تجاري قابل للتطبيق.

قال خان: "ما زلنا بعيدين عن الاندماج التجاري" ، مما يعني أن الاندماج "لا يمكن أن يساعدنا في أزمة المناخ الآن".

وافق أجاي جامبير ، زميل أبحاث أول في معهد غرانثام لتغير المناخ والبيئة في إمبريال كوليدج لندن ، على هذا القول. الشرق الأوسط لقد استغرقت تقنيات توليد الكهرباء تاريخيًا "عدة عقود للانتقال من اختراق على مستوى المختبر إلى التسويق" وأن نقطة التعادل التجارية للانصهار "يمكن أن تكون على بعد عدة سنوات" ، إلى أبعد من النقطة التي تقترح فيها التحليلات ضرورة إزالة الكربون من توليد الكهرباء.

أخبار الوتد

حقق العلماء في منشأة الإشعال الوطنية في مختبر لورانس ليفرمور الوطني الاشتعال الاندماجي في 5 ديسمبر ، وزارة الطاقة الأمريكية أعلن يوم الثلاثاء ، وهي المرة الأولى في التاريخ التي أنتجت فيها تجربة الاندماج المتحكم فيها طاقة أكثر من تلك المستخدمة في إطلاقها. قالت وزيرة الطاقة جينيفر جرانهولم يوم الثلاثاء: "ببساطة ، يعد هذا أحد أكثر الإنجازات العلمية إثارة للإعجاب في القرن الحادي والعشرين" ، مضيفة أن التطوير "سيعزز أمننا القومي" من خلال تحسين القدرات النووية للولايات المتحدة و "يدفعنا خطوة مهمة إلى الأمام. إلى إمكانية وجود طاقة اندماج وفيرة خالية من الكربون تعمل على تغذية مجتمعنا ".

مضاد

تعد الجداول الزمنية التي ينطوي عليها تطوير الاندماج كمصدر للطاقة أكبر من أن تساعد في التعامل مع المخاوف المناخية الأكثر إلحاحًا ، والتي تتضمن التقليل الفوري لانبعاثات الكربون. وقال خان: "لقد فات الأوان بالفعل للتعامل مع أزمة المناخ" فوربس. "نحن نواجه بالفعل الدمار الناجم عن تغير المناخ على نطاق عالمي ، بالنظر إلى الفيضانات في باكستان ، والجفاف في الصين وأوروبا هذا الصيف وحده." يحذر الخبراء من معالجة هذه المشكلات ولا يمكن أن تنتظر تخفيضات الكربون سنوات أو عقود لتبدأ ، وقال جامبير إن العديد من التحليلات حول تحقيق صافي الصفر بحلول عام 2050 تُظهر إزالة الكربون تمامًا من الكهرباء العالمية بحلول عام 2040. وشدد خان على أنه من المهم أن تكون الكهرباء طويلة وقصيرة. - استراتيجيات المدى ، مضيفًا أنه يجب علينا الاستفادة من التقنيات الحالية منخفضة الكربون مثل الانشطار النووي ومصادر الطاقة المتجددة مع "الاستثمار في الاندماج على المدى الطويل".

ما لا نعرفه

كم من الوقت سيستغرق الاندماج. لقد كانت مزحة طويلة الأمد في المجال أن الاندماج كان على بعد بضع سنوات فقط منذ عقود. كل الخبراء الشرق الأوسط شدد المتحدثون على أهمية النتائج لكنه سلط الضوء على التحديات التقنية والعلمية الرئيسية التي تنتظرنا لجعل الاندماج قابلاً للتطبيق. ألين ، الذي قال الشرق الأوسط قال إنه ليس مؤشرًا جيدًا عند تقييم الوقت الذي قد يكون فيه الاندماج جاهزًا ، وقال إنه يعتقد أنه "لا يزال على بعد عقدين". وأضاف أن مبالغ كبيرة من التمويل الخاص والعام يمكن أن تدفع هذا إلى الأمام بشكل أسرع. قال كارتر الشرق الأوسط كان الحديث عن "الرغبة في الاستثمار والابتكار" أكثر أهمية من الحديث عن الوقت ، مشيرًا إلى مبادرات البيت الأبيض الأخيرة التي تعزز الاندماج والاستثمار الخاص المهم في هذا القطاع. وأضاف أن بعض المبادرات تهدف إلى تطوير مصانع تجريبية على نطاق عقد أو أقل.

الخلفية الرئيسية

سعى العلماء إلى الاندماج النووي لعقود من الزمن ، معتبرين أنه مصدر طاقة أخضر يحتمل أن يكون وفيرًا. يعتبر أخضر لأنه لا ينبعث منه الكربون وعلى الرغم من أنه لا يزال ينتج نفايات - بعض المنتجات الثانوية مشعة - هذا يمكن التحكم فيه وأقل خطورة بكثير من تلك الناتجة عن الانشطار النووي. إنه يوفر إمدادًا غير محدود من الطاقة تقريبًا بسبب وفرة الوقود المستخدم - الوقود الأساسي هو شكل ثقيل من الهيدروجين الموجود في مياه البحر - والذي قال كارتر إنه يمكن أن "يوفر طاقة كافية للعالم لمئات الآلاف من السنين إذا لم يكن كذلك ملايين السنين. "

لمزيد من القراءة

الاندماج النووي يقوي النجوم. هل يمكن أن يكهرب الأرض يومًا ما؟ (ناشيونال جيوغرافيك)

اختراق في مجال الطاقة من قبل علماء أمريكيين يعزز آمال الطاقة النظيفة (الأوقات المالية)