23 spalio, 2022
Jonas Grigas | Pozicija.org

Kada nereikės jaudintis dėl brangios elektros

Prof. Jonas Grigas, Rūtos Averkienės nuotr.

Trūkstant elektros energijos, pasaulyje kuriami neišsenkamos energijos branduolių sintezės reaktoriai. Pagrindinis branduolių sintezės tikslas yra sulieti lengvų atomų branduolius į sunkesnį branduolį, išsiskiriant energijai. Reiškinys skiriasi nuo branduolių dalijimosi atominėje jėgainėje, kai sunkusis branduolys, pvz., uranas, suskaidomas į mažesnius, taip pat išsiskiriant energijai.

Lengvuosius branduolius – vandenilio ar helio – sunku sujungti dėl jų dalelių stiprių elektrinių laukų priešinimosi susiliejimui, nebent branduoliai juda labai greitai ir priartėja vienas prie kito. Tokios ekstremalios sąlygos yra Saulėje – didžiulė gravitacija ir didelė temperatūra.

Laboratorijose panašios sąlygos sudaromos kuro granulę šildant ir suspaudžiant lazerio energija. Taikant šią techniką padaryta vilčių teikianti pažanga. JAV praėjusiais metais gavo 1,3 mln. džaulių branduolių sintezės energiją. Per sekundės dalį pagamino 10 kvadrilijonų vatų energijos.

Vienas iš perspektyviausių būdų, kaip realizuoti branduolių sintezės jėgaines, yra magnetinis plazmos uždarymas. Branduolių sintezės kuras karštos elektringųjų dalelių (plazmos) pavidalu yra izoliuotas stipriu magnetiniu lauku. Kad vyktų sintezės reakcija, izoliavimo sistema turi ilgai palaikyti didelę kuro temperatūrą.

Čia ir yra didžiausias iššūkis. Sintezės kurą reikia pašildyti iki temperatūros, maždaug 10 kartų aukštesnės nei Saulės centre (150 mln. laipsnių) ir išlaikyti magnetiniame lauke, nes tokios temperatūros neatlaiko jokia medžiaga.
Norint išlaikyti plazmą magnetiniame lauke, naudojami įvairūs būdai, tačiau sėkmingiausias yra tokamako dizainas, kuriame plazmą laiko toro (spurgos formos) magnetinis laukas.

Naujausi rezultatai yra 59 mln. džaulių energijos, pagamintos per penkias sekundes, o vidutinė sintezės galia buvo apie 11 milijonų vatų – energijos išeiga 2,5 karto viršija ankstesnį 1997 m. rekordą. Tai pasiekta tarptautiniame 35 šalių ITER reaktoriuje pietų Prancūzijoje, kuris yra 80 proc. baigtas ir jau kainavęs 500 mln. eurų.

Tačiau daug iššūkių išlieka. Tai tinkamų medžiagų, galinčių atlaikyti didelį slėgį ir temperatūrą reaktoriuje, kūrimas ir didžiulės galios valdymas. Milžiniškas šuolis įvyks vėlesniuose sintezės reaktoriuose iki 2050-ųjų, o galbūt ir anksčiau. Kinai branduolių sintezės reaktorių ruošiasi paleisti jau 2028 metais!

Ant kortos pastatyta daug. Branduolių sintezė pagamina daugiau energijos vienam gramui kuro nei bet kuris kitas procesas. Pagrindiniai sintezės pranašumai – proceso produktai yra helis ir neutronai, neišskiriamas anglies dioksidas ar kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Žaliavinis kuras yra deuteris, kurio yra jūros vandenyje, ir litis, kurio gausu, pavyzdžiui, Ukrainos Donbase.

Branduolinė sintezė sukelia tam tikrą reaktoriaus medžiagų radioaktyvumą. Tačiau jis nėra toks ilgaamžis ar intensyvus, kaip dabartinių reaktorių radioaktyviosios atliekos.

Galiausiai Roma nebuvo pastatyta per dieną. Įvairūs kiti žmonių išradimai, pavyzdžiui, elektra, aviacija, kompiuteriai, mobilūs telefonai užtruko ilgai, kol tapo visiems prieinami. Svarbūs pažangos žingsniai yra palaikomi visų didesnių šalių, išskyrus Rusiją.

Branduolių sintezė nenumaldomai šliaužia į priekį ir žmonija vis labiau artėja prie svajonės apie komercinę branduolių sintezės energiją. Vieną dieną ji suteiks beveik neribotą mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančios energijos tiekimą daugeliui ateities kartų. Tada nereiks jaudintis dėl brangios elektros.

Autorius yra akademikas, profesorius, fizinių mokslų habilituotas daktaras, LMA tikrasis narys


28 kovo, 2024

Skaitmeninės Europos programą (Digital Europe Programme) Lietuvoje koordinuojanti Inovacijų agentūra informacinių ir ryšių technologijų (IRT) sektoriuje veiklas vykdančias ar planuojančias […]

28 kovo, 2024

„Telia“ pirmoji Baltijos šalyse teiks „Oracle Database as a Service“ paslaugas. Šie garsiausių pasaulio įmonių naudojami sprendimai mūsų šalies klientams […]

28 kovo, 2024

Lietuvos regionai skiriasi ekonomine padėtimi, tarmėmis, vairavimo įpročiais ir t. t., tačiau juos – bent didžiuosiuose šalies miestuose ‒ aiškiai […]

28 kovo, 2024

Artėjant moksleivių pavasario atostogoms dalis šeimų kartu su atžalomis planuoja keliones į užsienį. Psichologė atkreipia dėmesį, kad išvykos į svečias […]

27 kovo, 2024

Kauno jėzuitų gimnazijos robotikos komanda „LitBot“, pademonstravusi vertybinį požiūrį Italijoje vykusiame „FIRST Tech Challenge“ Europos čempionate ir atsisakiusi varžytis su […]

27 kovo, 2024

Telekomunikacijų bendrovė „Telia“ savo darbuotojams pradėjo rengti nemokamus pirmosios pagalbos suteikimo kursus.  Per šiuos metus įmonė sudarys galimybę beveik 2000 savo darbuotojų […]

27 kovo, 2024

Čekiškės Prano Dovydaičio gimnazijos bendruomenė turi išskirtines sąlygas – renovuotą mokyklą, daugiafunkcį stadioną, naują laisvalaikio salę, jaukų sodą, biblioteką, vieną […]

27 kovo, 2024

Kovo 26 d. Vilniaus universiteto (VU) Šiaulių akademijoje atidarytas renovuotas Pedagogų rengimo centras, kuriame naujausia technika ir aukščiausius standartus atitinkančiose […]

27 kovo, 2024

Energetikos ministerija šių metų antrąjį ketvirtį planuoja skelbti dar vieną 40 mln. eurų paramos kvietimą. Planuojama, kad į paramą galės […]

Ekonomistas Aleksandras Izgorodinas. Josvydo Elinsko (ELTA) nuotr.
27 kovo, 2024

2024-uosius rinka pradėjo optimistinėmis nuotaikomis: tiek rinkos dalyviai, tiek paskolų turintys gyventojai ir verslai nekantrauja, kada gi pasaulio centriniai bankai […]

27 kovo, 2024

Šiuo metu darbo rinka kaip niekada įkaitusi. Bendrovėms vis sunkiau pritraukti žmones dėl kurių intensyviai konkuruojama tarpusavyje. Šioje kovoje į […]

27 kovo, 2024

Specialistai teigia, jog mokymai įmonėms turi didelę įtaką organizacijos augimui ir sėkmei. Norint būti konkurencingiems, svarbu ne tik investuoti į […]

26 kovo, 2024

Mobingas, psichologinis smurtas yra temos, apie kurias vis dažniau darbuotojai prabyla viešai. Psichologinį smurtą darbuotojai gali patirti iš kolegų ar […]

26 kovo, 2024

2022 m. vienos amerikiečių konsultacijų ir tyrimų bendrovės atlikta apklausa parodė, kad tik vienas iš trijų darbuotojų žino, kaip vystyti […]

26 kovo, 2024

Artėjant vasaros sezonui vairuotojai suskumba pasikeisti vasarines padangas. Apžvelgsime, kodėl verta pasirinkti tinkamas aukščiausios kokybės vasarines padangas, taip padidinant saugumą, […]

25 kovo, 2024

Prisidėdama prie Nacionalinės pažangos programoje iškelto tikslo iki 2030 metų bent 30 proc. viešųjų paslaugų perduoti socialiniams verslams arba nevyriausybinėms […]

23 kovo, 2024

Grūdų augintojų asociacijos pirmininkas Aušrys Macijauskas sako, kad įvesta griežtesnė grūdų iš Rusijos kontrolė yra geras žingsnis, tačiau visiškai neužkirsiantis […]

23 kovo, 2024

Lenkų sąjunga šeštadienį pradėjo eitynes ir mitingą dėl padėties tautinių mažumų mokyklose Lietuvoje. Keli šimtai dalyvių, daugiausiai moksleiviai iš lenkiškų […]

22 kovo, 2024

Vilniuje, netoli Švietimo, mokslo ir sporto ministerijos (ŠMSM), keli šimtai moksleivių iš visos Lietuvos susirinko piketuoti prieš vienuoliktokų tarpinius patikrinimus. […]

22 kovo, 2024

Reaguodami į Lietuvos valstiečių ir žaliųjų sąjungos pirmininko Ramūno Karbauskio „Facebook“ paskyroje pasirodžiusį ir sparčiai plintantį įrašą apie tai, kad […]