Kako bi usklađeni udarci čekićima mogli stvarati nuklearnu fuziju.

Naša energetska budućnost ovisi o nuklearnoj fuziji, kaže Michel Laberge. Fizičar koji se bavi plazmom ima malu tvrtku s velikom idejom za novi tip nuklearnog reaktora koji bi mogao prozivesti čistu i jeftinu energiju. Njegov tajni recept? Velike brzine, visoke temperature i snažan tlak. U ovom govoru punom nade objašnjava kako bi nuklearna fuzija mogla biti vrlo blizu.

Uh, ovo bliješti.

Zasigurno troši puno energije.

Za sve je vaše letove ovamo

trebalo utrošiti ponešto energije.

Cijeli planet, dakle, treba puno energije

i do sad su nas uglavnom
pokretala fosilna goriva.

Palili smo benzin.

Bilo je to dobro.

Dovelo nas je do tu gdje jesmo,
no moramo prestati.

Ne možemo to više činiti.

Zato danas isprobavamo
razne vrste energije,

alternativne energije,

no pokazalo se vrlo teško pronaći nešto

što je jednako praktično i isplativo

kao nafta, plin i ugljen.

Meni je osobno omiljena
nuklearna energija.

Gustoća energije je vrlo velika,

izvor je stalne i pouzdane energije,

i ne stvara nimalo CO2.

Sad, znamo za dva načina

proizvodnje nuklearne energije: fisiju i fuziju.

U fisiji uzmete veliku jezgru

i rastavite je na dijelove, prepolovite,

tako nastane puno energije.

Tako današnji nuklearni reaktori rade.

To radi prilično dobro.

A onda imamo fuziju.

Ja volim fuziju. Fuzija je mnogo bolja.

Dakle uzmete dvije male jezgre

i spojite ih zajedno, stvorite helij,

to je jako dobro.

To stvara mnogo energije.

Tako priroda stvara energiju.

Sunce i sve zvijezde u svemiru

pokreće fuzija.

Sad, fuzijska bi elektrana

bila zapravo prilično isplativa

i također prilično sigurna.

Stvarala bi samo kratkoživući
radioaktivni otpad

i ne bi se mogla pregrijati.

Gorivo za fuziju dolazi iz oceana.

Iz oceana možete izvući gorivo

za otprilike jednu tisućinu centa

po kilowatt satu, dakle vrlo jeftino.

Kad bi cijeli planet pokretala fuzija

mogli bismo vaditi gorivo iz oceana.

Pokretala bi nas miljardama godina.

Ali, ako je fuzija tako dobra,
zašto ju ne koristimo?

Gdje je?

Ah, uvijek postoji mala kvaka.

Fuziju je stvarno teško dobiti.

Problem je što su te dvije jezgre

obje pozitivno nabijene,

pa se ne žele spojiti.

Idu ovako. Idu onako.

Pa kako biste ih natjerali na fuziju,

morate ih baciti jednu na drugu
velikom brzinom

i ako su dovoljno brze,

oduprijet će se odbijanju,

dotaknut će se i stvorit će energiju.

Sad, brzina čestice

je mjera temperature.

Pa je tako temperatura potrebna za fuziju

150 milijardi Celzijevih stupnjeva.

To je poprilično toplo

i zato je fuziju tako teško dobiti.

Ja sam se zarazio fuzijom

dok sam radio doktorat ovdje
na Sveučilištu British Columbia,

a onda sam dobio veliki
posao u laserskoj tiskari

gdje sam se bavio tiskom
za tiskarsku industriju.

Radio sam tamo deset godina,

pa mi je postalo dosadno,

a onda sam navršio 40
i ušao u krizu srednjih godina

znate već, ono uobičajeno:

Tko sam ja? Što mi je činiti?

Što mi je činiti? Što mogu učiniti?

A onda sam sagledao svoj lijepi posao

i ono što sam radio je bila sječa šuma

ovdje negdje u B. C.

i zakopavao vas, sve vas

u milijunima tona neželjene pošte.

Sad, to me nije previše zadovoljavalo.

Neki ljudi kupe Porsche.

Drugi nađu ljubavnicu.

No ja sam odlučio napraviti svoj dio

prema rješenju globalnog zatopljenja
i ostvarenju fuzije

Sad, prva stvar koju sam napravio,

zavirio sam u literaturu da vidim

kako fuzija radi.

Fizičari se dakle već
neko vrijeme bave fuzijom

i jedan od načina kako ju dobivaju

je uz pomoć nečega zvanog tokamak.

To je velika prstenasta
magnetska zavojnica,

supravodljiva zavojnica

koja stvara magnetsko polje

u ovakvom prstenu,

a vrući plin u sredini

zvan plazma je zarobljen u prstenu.

Čestice kruže i kruže

oko stijenki.

Potom unutra dodaju
veliku količinu topline

kako bi pokušali to zagrijati
fuzijskih temperatura.

Ovo je dakle unutrašnjost
jednog takvog torusa.

Na desnoj strani možete vidjeti

fuzijsku plazmu unutra.

Sad, drugi način da se dobije to isto

je uz pomoć laserske fuzije.

U laserskoj fuziji imate
malu lopticu za stolni tenis

u čije središte stavite fuzijsko gorivo,

a onda u to ispucate
mnoštvo laserskih zraka.

Laseri su vrlo snažni i zdrobe

lopticu vrlo brzo,

a ako zgnečite nešto dovoljno snažno,

to se zagrije.

Ako to napravite vrlo brzo,

a oni to rade u
milijarditom dijelu sekunde

stvori se dovoljno
energije i dovoljno topline

za fuziju.

Ovo je, dakle, unutrašnjost
jednog takvog stroja

Vidite lasersku zraku i kuglicu

u sredini.

Sad, većina ljudi misli
da fuzija ne ide nikamo.

Misle da su fizičari u laboratorijima

i da marljivo rade,
ali da se ništa ne događa.

To nije baš točno.

Ovo je krivulja postignuća u fuziji

kroz zadnjih 30ak godina

iz koje možete vidjeti da danas radimo

oko 10000 puta više
fuzije neko što smo radili

na početku.

To je prilično dobar napredak.

On je zapravo jednako brz

kao i famozni Mooreov zakon

koji definira broj tranzistora

koji se može smjestiti
na integrirani krug.

Ova točka ovdje se zove JET,

Zajednički europski torus.

To je veliki tokamak torus u Europi

koji je 1997.

proizveo 16 megawatta fuzijske snage

uz 17 megawatta grijanja.

Reći ćete da to nije
od neke velike koristi

Ali je zapravo prilično blizu,

ako uzmete u obzir da možemo dobiti

oko 10000 puta više nego kad smo počeli.

Druga točka ovdje je NIF.

Nacionalna ustanova za paljenje.

Veliki je to laserski stroj u SAD.

Prošli su mjesec objavili

uz puno buke

da su uspjeli dobiti više energije

fuzijom

nego što su je uložili u središtu
loptice za stolni tenis.

To sad baš nije dovoljno dobro,

jer je laser kojim su povećavali energiju loptice

trošio više energije nego što su dobili,

no to je ipak bilo prilično dobro.

Ovo je ITER,

izgovara se francuski: [iteʁ].

To su, dakle, razne države u suradnji

koje grade veliki magnetski torus

na jugu Francuske

koji će, kada bude dovršen

proizvoditi 500 megawatta fuzijske snage

koristeći pritom samo 50 megawatta.

Ovaj je dakle pravi.

Radit će.

Ovakva vrsta stroja proizvodi energiju.

Sad, ako pogledate graf, primijetit ćete

da su ove dvije točke pomaknute malo

desno od krivulje.

Malo smo usporili s razvojem.

Zapravo, znanost potrebna
da se takvi strojevi izgrade

nije kasnila,

bilo je moguće pratiti krivulju.

Međutim, umiješalo se nešto politike

i nije baš bilo volje da se izgradi

pa se točka pomaknula udesno.

ITER je, naprimjer, mogao biti izgrađen

2000. ili 2005.,

no s obzirom da se radi o velikoj međunarodnoj suradnji,

politika se uplela i malo usporila izgradnju.

Na primjer, trebalo im je oko tri godine

da odluče gdje će ga izgraditi.

Fuzija je često na meti kritike

kao pomalo preskupa.

Da, koštala nas je

milijardu ili dvije dolara godišnje

da bi ostvarili ovaj napredak.

Ali morate to usporediti s troškom

izrade Mooreovog zakona.

To košta više od toga.

Rezultat Mooreovog zakona

je mobitel u mom džepu.

Ovaj mobitel, i Internet iza njega,

koštaju oko trilijun dolara,

samo da bih se mogao uslikati

i staviti to na Facebook.

Kad moj otac to vidi,

bit će iznimno ponosan.

Trošimo oko 650 milijardi dolara godišnje

u subvencijama za naftu i gorivo

i obnovljivu energiju.

Sad, trošimo manje od pola posto toga na fuziju.

Ja osobno ne mislim da je to preskupo.

Mislim da nije dovoljno financirano,

budući da može riješiti sve naše probleme s energijom

na čist način za sljedećih nekoliko milijardi godina.

Mogu to reći, ali sam ipak malo pristran,

jer sam počeo fuzijsku tvrtku

a nemam ni Facebook račun.

Kada sam započeo ovu tvrtku 2002.,

znao sam da se ne mogu boriti protiv velikih.

Imali su puno više resursa od mene.

Odlučio sam da ću morati pronaći rješenje

koje je brže i povoljnije.

Sad magnetska i laserska fuzija

su dosta dobri strojevi.

Oni su zadivljujući komadi tehnologije,

prekrasni strojevi, i oni su pokazali

da se fuzija može učiniti.

No ipak, kao elektrana,

mislim da nisu jako dobri.

Preveliki, prekomplicirani su,

preskupi

i također, ne bave se puno

sa fuzijskom energijom.

Kada radite fuziju, stvara se energija

u neutronima, brzim neutronima koji izlaze iz plazme.

Ti neutroni udaraju u zid stroja.

Oštećuju ga.

I također, morate hvatati toplinu iz tih neutrona

i puštati paru koja negdje okreće turbinu,

i na tim strojevima,

sve je to bila neka pozadinska misao.

Tako da sam pomislio da sigurno postoji bolji način za to.

Natrag na literaturu,

i čitao sam o fuziji svugdje.

Jedan način mi je privukao pažnju,

i zove se magnetizirana ciljana fuzija,

ili MTF skraćeno.

Sad, u MTF-u, ono što želite učiniti

je uzeti veliku bačvu

i napuniti ju tekućim metalom,

i vrtite tekući metal

kako bi se stvorio vrtlog u središtu,

nešto kao vaš umivaonik.

Kada otvorite čep na umivaoniku,
stvara se vrtlog.

I tada imate neke klipove koji su pokrenuti pritiskom

koji se događa izvana,

i to komprimira tekući metal

oko plazme, i komprimira ju,

postaje toplija, kao laser,

i onda nastaje fuzija.

Tako da je to mješavina

između magnetizirane fuzije

i laserske fuzije.

Tako da imaju nekoliko dobrih prednosti.

Tekući metal absorbira sve neutrone

i nijedan neutron ne pogađa zid,

i zato nema štete za stroj.

Tekući metal postaje vruć,

tako da možete to
utisnuti u izmjenjivač topline,

napraviti paru, zavrtiti turbinu.

To je vrlo zgodan način

za napraviti ovaj dio procesa.

I na kraju, sva energija koja se koristi za fuziju

dolazi od klipova pogonjenih parom,

što je puno jeftinije od lasera

ili superprovodljivih zavojnica.

Sad, sve je to vrlo dobro

osim problema da ne radi baš.

(Smijeh)

Uvijek postoji kvaka.

Kada to komprimirate,

plazma se ohladi

brže nego brzina kompresije,

tako da ju pokušavate komprimirati,

ali se ona ohladila i ohladila i ohladila

i nije se dogodilo baš ništa.

Kada sam to vidio, rekao sam, baš šteta,

jer je to jako, jako dobra ideja.

Nadam se da to mogu popraviti.

Tako da sam mislio o tome koju minutu

i rekao, u redu, što imamo da radi bolje?

I onda sam pomislio o udaru.

Što ako uzmemo velik čekić

i zamahnemo njim i udarimo čavao ovako,

umjesto da stavimo čekić na čavao

i pokušamo ga ugurati unutra? To neće raditi.

Ideja je da

koristimo ideju udara.

Tako da ubrzamo klipove parom,

za što treba malo vremena,

i onda, bum! udarite klip,

i baf!, sva energija se stvori odmah,

odmah do tekućine,

i to komprimira plazmu puno brže.

tako da sam odlučio,
u redu, ovo je dobro, napravimo to.

Tako da smo izgradili ovaj stroj u garaži.

Napravili smo mali stroj

iz kojeg smo uspjeli izvući

malo neutrona,

i to su moji neutroni za prodaju,

i s tim neutronima za prodaju,

skupio sam 50 milijuna dolara,

i zaposlio 65 ljudi. To je moj tim ondje.

I to je ono što želimo izgraditi.

Bit će to velik stroj,

širok oko tri metra u promjeru,

tekuće olovo se vrti,

veliki vrtlog u centru,

stavite plazmu na vrh i dno,

klipovi udaraju sa strane,

bang!, komprimirano je,

i stvorit će nešto energije,

i neutron će izaći u tekućem metalu,

ući u parni stroj i učinit će da se turbina

i nešto pare će se vratiti

kako bi pokrenuli klip.

To ćemo pokretati jednom u sekundi,

i stvarat će 100 megavata struje.

U redu, također smo
sagradili ovaj ubrizgivač,

tako da on pravi plazmu na početku.

Stvara plazmu

na temperaturi od tri milijarde
stupnjeva celzijusovih.

Na nesreću, ne traje dovoljno dugo,

tako da moramo produljiti život plazme,

ali prošlog mjeseca poboljšalo se,

tako da mislim da imamo
komprimiranje plazme sada.

Potom smo izgradili malu sferu,
ove veličine,

sa 14 klipova oko nje,

i to će komprimirati tekućinu.

Ali, plazmu je teško komprimirati.

Kada ju komprimirate,

ona se malo zakrivi,

tako da trebate dobro

tempirati klipove,

i za to koristimo nekoliko kontrolnih sustava,

što nije bilo moguće 1970.,

ali sad to možemo učiniti

sa lijepom, novom elektronikom.

Većina ljudi misli da je fuzija

u budućnosti i neće se dogoditi,

ali zapravo, fuzija je vrlo blizu.

Skoro smo tamo.

Veliki laboratoriji su pokazali da je izvediva,

i sada postoje male tvrtke
koje o tome razmišljaju,

i kažu da to nije nemoguće učiniti,

već se treba usredotočiti
da bude isplativo.

General Fusion jedna je od tih malih tvrtki,

i nadam se, vrlo uskoro, netko će

to riješiti,

i možda će to biti General Fusion.

Hvala vam.

(Pljesak)