POLITYKA

Poniedziałek, 15 lipca 2019

Polityka - nr 45 (2477) z dnia 2004-11-06; s. 82-84

Nauka / Zanim zabraknie energii

Waldemar Sadowski

Zapalić Słońce

Co zrobimy, kiedy dotkną nas jednocześnie skutki globalnego kryzysu energetycznego i katastrofa klimatyczna? Uratować nas może energia z syntezy jądrowej.

Najważniejszym celem żywych organizmów jest – obok rozmnażania – zdobywanie energii. Bez niej nie ma życia, nie ma też cywilizacji. Rosyjski astronom Mikołaj Kardaszew zaproponował w 1964 r. podział cywilizacji, które mogą istnieć we Wszechświecie według kryterium ilości energii, jaką udaje im się zaprząc do pracy. Cywilizacja typu I wykorzystuje energię dostępną na jej planecie (w przybliżeniu 1016 W). Cywilizacja typu II jest już w stanie wykorzystać energię, jaką emituje jej najbliższa gwiazda (1026 W). Z kolei cywilizacja typu III pobiera energię całej galaktyki (1036 W). Według amerykańskiego astronoma Carla Sagana ludzkość nie dotarła jeszcze do pierwszego poziomu – osiągnęliśmy dopiero stopień 0,7.

Tymczasem stworzenie na Ziemi cywilizacji typu I dałoby nam wspaniałe korzyści – moglibyśmy regulować nasz klimat, zapobiec wielu katastrofom naturalnym, zlikwidować głód i poprawić jakość życia w najbiedniejszych regionach świata. Wreszcie rozproszone źródła taniej energii ułatwiłyby zaprowadzenie pokoju na Ziemi. Dotarcie do tego przedsionka raju, choć jeszcze bardzo odległe, jest realne: prawdopodobnie w najbliższych ...

Plazmowy obwarzanek

Nadzieja ludzkości na dostatek energii. Tak wygląda schemat reaktora termojądrowego ITER o mocy 500 MW, w którym w sposób kontrolowany ma zachodzić reakcja syntezy deuteru i trytu. W komorze próżniowej o kształcie obwarzanka (zdjęcie powyżej pokazuje komorę jednego z wcześniejszych urządzeń badawczych) plazma zostanie skompresowana za pomocą pola elektromagnetycznego i podgrzana do około 100 mln st. C. Zainicjowana zostanie wtedy reakcja taka jaka zachodzi we wnętrzu gwiazd. Porównanie z sylwetką człowieka (w prawym dolnym rogu) daje wyobrażenie o rozmiarach urządzenia.

Filiżanka paliwa

Synteza termojądrowa jest podstawowym źródłem energii we Wszechświecie i stanowi mechanizm tworzenia pierwiastków chemicznych. Polega ona na łączeniu lekkich jąder atomowych w jądra cięższe. Reakcji tej towarzyszy wydzielanie ogromnej ilości energii. Pokazana schematycznie synteza izotopów wodoru – deuteru i trytu – zachodzi we wnętrzu gwiazd,

także w naszym Słońcu, gdzie panują ogromne temperatury i ciśnienia. Mała filiżanka takiego paliwa zawiera tyle energii co pociąg węgla. Od lat próbujemy więc przeprowadzić taką kontrolowaną syntezę w warunkach ziemskich. Teraz nową nadzieję daje międzynarodowy projekt badawczy ITER. W gwiazdach o masie kilkanaście razy większej od Słońca przebiegają reakcje syntezy, w wyniku których powstają jądra węgla, tlenu czy azotu.