مصدر طاقة جديد.. العلماء يبدون آراءهم

حقق الباحثون تقدمًا كبيرًا في السعي لإطلاق مصدر طاقة “شبه لا محدود وآمن ونظيف”، وحصلوا على طاقة أكبر من تفاعل الاندماج النووي أكثر مما وضعوه.

يتضمن الاندماج النووي تحطيم العناصر الخفيفة معًا مثل الهيدروجين لتكوين عناصر أثقل، ما يؤدي إلى إطلاق دفعة هائلة من الطاقة في هذه العملية، وتم الترحيب بهذا النهج، الذي يؤدي من حرارة وضوء الشمس والنجوم الأخرى، باعتباره يتمتع بإمكانات هائلة كمصدر طاقة مستدام ومنخفض الكربون.

ومع ذلك، منذ أن بدأت أبحاث الاندماج النووي في الخمسينيات من القرن الماضي، لم يتمكن الباحثون من إثبات اكتساب طاقة إيجابي، وهي حالة تُعرف بالاشتعال.

وفقًا لتقرير في الفاينانشيال تايمز ، والذي لم يتم تأكيده بعد من قبل مرفق الإشعال الوطني (NIF) في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا الذي يقف وراء العمل، تمكن الباحثون من إطلاق 2.5 ميجا جول من الطاقة بعد استخدام 2.1 ميجا جول فقط، لتسخين الوقود بالليزر.

وصف الدكتور روبي سكوت، من مجموعة فيزياء البلازما لمنشآت الليزر المركزية (CLF) التابعة لمجلس منشآت العلوم والتكنولوجيا التابعة لمجلس منشآت العلوم والتكنولوجيا، والذي ساهم في هذا البحث، النتائج بأنها “إنجاز بالغ الأهمية”.

وقال: “الاندماج لديه القدرة على توفير مصدر غير محدود، وآمن، ونظيف، وخالٍ من الكربون لطاقة الحمل الأساسي.. هذه النتيجة الأساسية من منشأة الإشعال الوطنية هي أول عرض مختبري لاكتساب الطاقة – الاندماج – حيث يتم إخراج طاقة اندماج أكثر من المدخلات بواسطة أشعة الليزر”.

وأضاف: “توضح التجربة بشكل لا لبس فيه أن فيزياء دمج الليزر تعمل من أجل تحويل نتيجة NIF إلى إنتاج طاقة، لا يزال هناك الكثير من العمل، ولكن هذه خطوة رئيسية على طول المسار”.

تقدم كبير في السعي لإطلاق مصدر طاقة "شبه لا محدود وآمن ونظيف"

ويوافقه الرأي البروفيسور جيريمي شيتيندين ، أستاذ فيزياء البلازما في إمبريال كوليدج لندن، الذي قال: “إذا كان ما تم الإبلاغ عنه صحيحًا وتم إطلاق المزيد من الطاقة أكثر مما تم استخدامه لإنتاج البلازما، فهذه لحظة اختراق حقيقية ومثيرة للغاية”.

وتابع: “إنه يثبت أن الهدف المنشود منذ فترة طويلة يمكن تحقيقه بالفعل”.

لكن الخبراء شددوا على أنه في حين أن النتائج ستكون دليلًا مهمًا على المبدأ، فإن التكنولوجيا لا تزال بعيدة جدًا عن كونها الدعامة الأساسية لمشهد الطاقة.

قال تشيتيندين: “لتحويل الاندماج إلى مصدر طاقة ، سنحتاج إلى زيادة اكتساب الطاقة بشكل أكبر.. سنحتاج أيضًا إلى إيجاد طريقة لإعادة إنتاج نفس التأثير بشكل متكرر وبتكلفة أقل بكثير قبل أن نتمكن من تحويل هذا بشكل واقعي إلى محطة طاقة”.

وأضاف البروفيسور جوستين وارك، أستاذ الفيزياء في جامعة أكسفورد، أنه بينما، “من حيث المبدأ ، يمكن لمختبر لورانس ليفرمور الوطني أن ينتج مثل هذه النتيجة مرة واحدة يوميًا، فإن محطة توليد الطاقة الاندماجية ستحتاج إلى القيام بذلك 10 مرات في الثانية”.

وهناك نقطة أخرى: يتجاهل اكتساب الطاقة الإيجابي المبلغ عنه 500 ميغا جول من الطاقة التي تم وضعها في أجهزة الليزر نفسها.

ومع ذلك ، شدد Chittenden على أن NIF تم تصميمه لإثبات علمي، وليس كمحطة طاقة، وقال: “لم تكن كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ليزر عاملاً في تصميمها”.

وأردف: “سيكون أي شخص يعمل في الاندماج سريعًا للإشارة إلى أنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه من إظهار اكتساب الطاقة إلى الوصول إلى كفاءة توصيل الحائط حيث تتجاوز الطاقة القادمة من مفاعل الاندماج مدخلات الطاقة الكهربائية المطلوبة لتشغيل المفاعل”.

 

 

وتابع: “توضح التجارب على NIF العملية العلمية للاشتعال وكيف يؤدي ذلك إلى كسب طاقة اندماج عالي، ولكن لتحويل هذا إلى محطة طاقة نحتاج إلى تطوير طرق أبسط للوصول إلى هذه الظروف، والتي ستحتاج إلى أن تكون أكثر كفاءة وقبل كل شيء أرخص من أجل تحقيق الاندماج بالقصور الذاتي كمصدر طاقة اندماج “.

النتائج الأخيرة، إذا كانت صحيحة، تتصدر آخر اختراق كبير للمنشأة والذي جاء العام الماضي فقط عندما تم الإعلان عن أن الفريق قد وصل إلى 70٪ من طاقة الليزر التي تم وضعها في التجربة التي تم إطلاقها كطاقة نووية.