Ce înseamnă pentru viitorul nostru reușita istorică în fuziunea nucleară și costul care strică toate calculele

Săptămâna trecută, șeful Departamentului de Energie al SUA anunța o premieră de proporții în Laboratorul Național Lawrence Livermore: o reacție de fuziune nucleară care a generat mai multă energie decât a consumat producerea sa, cunoscută sub denumirea de igniție. De ce e important? Pentru că ajungem astfel mult mai aproape de o sursă de energie verde, care ne-ar putea alimenta casele în viitor.

Considerată de mulți cercetători energia pe care ne vom baza în viitor, fuziunea nucleară nu generează dioxid de carbon, deci nu contribuie la încălzirea globală, iar deșeurile radioactive sunt puține. Așadar, cuvântul „nuclear” nu trebuie să ne sperie, ridicând probleme mai degrabă în cazul unui alt proces, cel de fisiune.

Pentru a înțelege cât de aproape suntem de acest deziderat, de a folosi energia nucleară în viața de zi cu zi, Panorama a stat de vorbă cu fizicianul Cristian Presură care ne prezintă implicațiile și treapta pe care putem așeza acest progres înregistrat în SUA.

Fuziunea este mai stabilă

„În esență, este un vis al oamenilor, din anii ’40-’50, atunci a fost descoperită energia nucleară. Vrem să obținem energie în centrale nucleare bazate nu pe fisiune, așa cum avem noi Centrala de la Cernavodă care folosește uraniu, element radioactiv care își are problemele lui. Vrem să construim centrale nucleare bazate pe fuziune în care, spre deosebire de fisiune, unde atomii de uraniu se separă, se sparg în bucățele, atomii se unesc, în acel proces generându-se energie”, explică fizicianul.

Așadar, dacă ne gândim de exemplu la explozia centralei de la Cernobîl, din primăvara lui ’86, care a dus la contaminarea radioactivă a zonei înconjurătoare, acolo nu a fost fuziune, ci fisiune, mult mai imprevizibilă și volatilă.

Fuziunea, pe de altă parte, este un proces care are loc și în interiorul Soarelui, unde gravitația puternică face ca atomii de heliu să fuzioneze. De unde rezultă și energia termică necesară vieții pe Pământ. Asta încearcă cercetătorii: să replice ce se întâmplă în Soare. Numai că, punctează Presură, nu am ajuns încă la stadiul în care să putem face asta folosind atomi de hidrogen, ci prin izotopi ai acestuia, adică specii ale atomului cu număr diferit de neutron și masă atomică: . „Nu e chiar așa de simplu cum ar fi dacă am folosi atomii de hidrogen, dar din păcate nu am ajuns acolo”.

Avantaj pentru sănătate, dezavantaj financiar

Dintre cei doi izotopi, cel care ridică probleme este tritiul, dar mai degrabă din punct de vedere financiar decât al radiațiilor. Spre deosebire de uraniu sau plutoniu, radiația emisă de izotopul hidrogenului este foarte slabă.

De exemplu, dacă am bea timp de un an apă dintr-o fântână cu 1.600 picoCurie/ Litru de tritiu (cam cât s-au găsit într-o fântână după o deversare de la o centrală), asta ar însemna o doză de 2 până la 5.000 mai mică decât doza de radiații pe care o primim la spital, în urma unei radiografii totale computerizate, sau de 50 de ori mai mică decât doza de la radioactivitatea naturală (cu potasiu) din corp.

„Un pas mic pentru om, un salt uriaș pentru omenire”

Așadar, cât de mare este de fapt progresul înregistrat în SUA? Științific vorbind, este imens. Un salt uriaș pentru omenire, după cum spune celebra vorbă selenară. Cât despre noi, oamenii de rând, până să ne folosim de această energie, va mai dura. De fapt, cei care citiți acest text probabil că nu veți prinde momentul:

Să recapitulăm, deci, procesul de fuziune, pentru a înțelege mai bine cum stăm pe partea de costuri. Se iau atomii de hidrogen, se duc aproape de pereți și se crește temperatura la sute de milioane de grade Celsius. La fel și presiunea, pentru a provoca procesul de fuziune. Odată inițiat procesul, rezultă o plasmă de hidrogen „în sensul că atomii își pierd electronii și se amestecă cu protonii și nucleele de acolo”. Apoi, plasma trebuie păstrată într-o zonă de vid, ca să nu atingă pereții, pentru că, având milioane de grade Celsius, dacă intră în contact cu pereții, zona respectivă explodează.

„Ei au reușit să creeze această plasmă pentru un timp foarte scurt, de fracțiuni de secundă, după care a avut loc o mică explozie, iar plasma respectivă pur și simplu s-a împrăștiat și s-a disipat. Pentru a obține această plasmă au încălzit acea capsulă care avea înăuntru deuteriu și tritiu, și pentru asta au folosit vreo 200 dintre cei mai puternici laseri din lume, care au pompat energie în plasma respectivă.  Deci, laserii au dat energie plasmei, care a fuzionat energie. Și pentru prima dată, energia generată este mai mare decât cea folosită pentru a crea plasmă. Este o reacție avantajoasă energetic”, detaliază Cristian Presură.

În ansamblu, reușita e deficitară energetic

Pe de altă parte, aici, la capitolul „laseri”, stă un cost ascuns, mai atrage atenția expertul. Pentru că nu discutăm despre toată energia laserului în această schemă, ci doar despre energia pompată în procesul de fuziune. Dar laserii au furnizat energie și către alte zone: ca să se încălzească sau ca să pornească alte aparte electrice necesare: „Iar acea energie a fost de sute de ori mai mare decât energia obținută. Deci dacă luăm tot sistemul, el a fost deficitar energetic, chiar foarte deficitar”.

Energia degajată în urma procesului de fuziune desfășurat de cercetătorii americani este suficientă cât să fiarbă câțiva litrii de apă, cam 10 ceainice, după cum a spus și Jeremy Chittenden, director al Centre for Inertial Fusion Studies at Imperial College in London.

Așadar, reușita Lawrence Livermore National Laboratory trebuie văzută din punct de vedere al potențialului pentru generațiile viitoare și al planetei în general. Cercetătorii trebuie să continue să mai facă niște „pași tehnici”, după cum îi numește fizicianul, pentru ca această tehnologie să devină și viabilă economic.