پایان استفاده از سوخت‌های فسیلی؛ موفقیت جدید در دستیابی به انرژی همجوشی

محققان مرکز احتراق ملی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا توانستند یک واکنش همجوشی را ایجاد کنند که برای مدت کوتاهی خود را حفظ کرد؛ این آزمایش یک اتفاق بزرگ بود چراکه همجوشی به دما و فشار بالایی نیاز دارد که به راحتی از بین می رود. این آزمایش در ماه آگوست انجام شد، اما برای اولین بار در اوایل این ماه گزارش شد. آزمایش‌های مشابهی قبلاً انجام شده بود، اما این اولین آزمایشی بود که انرژی بیشتری نسبت به آزمایش مورد استفاده تولید کرد؛ به این معنی که اکنون دانشمندان می‌توانند از همجوشی هسته‌ای به عنوان منبع انرژی استفاده کنند.

پیش تقویت کننده ها در مرکز احتراق، انرژی پرتوهای لیزری را که در نهایت سوخت هیدروژن را ساطع می‌کند، افزایش می دهند.

آزمایش ماه آگوست، در واقع انرژی بیشتری از آنچه دانشمندان پیش بینی می کردند تولید کرد و به برخی تجهیزات آسیب زد. اما به یک لحظه مهم در دور شدن بشر از سوخت های فسیلی مانند نفت و زغال سنگ به منابع انرژی کاملاً پاک تبدیل شد. این انرژی، هوا را آلوده نمی کند و یا از زیبایی مناظر طبیعت را با معادن یا خطوط لوله نمی کاهد.

این سیستم از ۱۹۲ پرتو لیزر استفاده می کند که در مرکز این کره غول پیکر همگرا می شوند تا یک حجم کوچک سوخت هیدروژن منفجر شود.

هدف نهایی، که هنوز سال‌ها با آن فاصله داریم، تولید نیرو به روشی است که خورشید گرما تولید می‌کند؛ با فشردن اتم‌های هیدروژن به یکدیگر در حدی که به هلیوم تبدیل شوند و انرژی بسیاری را آزاد کند. یک فنجان از آن ماده می‌تواند برای صدها سال انرژی خانه‌ای متوسط را بدون انتشار کربن، تامین کند.

تمام انرژی ۱۹۲ لیزر به داخل یک استوانه طلایی به نام هوهلروم هدایت می شود که تقریباً به اندازه یک سکه است. یک کپسول کوچک در داخل هوهلروم حاوی اتم های دوتریوم (هیدروژن با یک نوترون) و تریتیوم (هیدروژن با دو نوترون) است که فرآیند احتراق را تامین می کند.

محققان با استفاده از بزرگترین لیزر جهان، متشکل از ۱۹۲ پرتو و دمای بیش از سه برابر گرمتر از مرکز خورشید، به یک انرژی خالص دست یافته اند. این پدیده که سوزاندن پلاسما نامیده می شود، گامی به سوی انرژی همجوشی خودپایدار است. اکنون به نظر می رسد دانشمندان می توانند انرژی بیشتری از آنچه برای جرقه زدن واکنش اولیه لازم است تولید کنند. البته اکثر دانشمندان بر این باورند که هنوز چندین دهه با نیروگاه های همجوشی فاصله دارند، اما نادیده گرفتن پتانسیل این فناوری غیرممکن است.

این آزمایش‌ها پلاسماهای سوزانی ایجاد می‌کنند که فقط یک میلیاردم ثانیه دوام می‌آورند، اما برای موفقیت کافی است.

واکنش های همجوشی هیچ کربنی منتشر نکرده و زباله های رادیواکتیو با عمر طولانی تولید نمی کنند. همجوشی هسته ای دو نوع هیدروژن موجود در مولکول های آب را به هم می فشارد و در نتیجه آن، مقدار کمی (میلی گرم) سوخت و مقادیر زیادی انرژی تولید می شود که بسیار تمیز است. این انرژی، اساساً انرژی پاک و نامحدودی است که می‌توان آن را در هر مکانی مستقر کرد.

پرتوهای لیزری از سوراخ‌های دو طرف وارد یک کپسول هوهلروم می‌شوند و پرتوها، هدف را فشرده و گرم می کنند تا شرایط لازم برای همجوشی هسته ای رخ دهد

محققان در سراسر جهان چندین دهه است که روی این فناوری کار می کنند و رویکردهای مختلفی را امتحان می کنند. ۳۵ کشور در پروژه ای در جنوب فرانسه به نام رآکتور آزمایشی حرارتی بین المللی همکاری می کنند که از آهنرباهای عظیم برای کنترل پلاسمای فوق گرم استفاده می کند. انتظار می رود که این رآکتور در سال ۲۰۲۶ شروع به کار کند.

آزمایش‌های قبلی در ایالات متحده و بریتانیا موفق به همجوشی اتم‌ها شدند، اما به هیچ‌گونه خودگرمایی نرسیده بودند. دولت بایدن، ۳۷۰ میلیارد دلار در یارانه های جدید برای انرژی کم کربن سرمایه گذاری می کند که برنامه اصلی آن، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و تمرکز بر فناوری پاک برای نسل بعدی است.