La startup australiana HB11 Energy ha dimostrato con successo la nuova tecnologia.
Come funziona la fusione termonucleare classica?
Fusione nucleare (in questo caso si tratta difusione termonucleare) è una reazione di fusione di nuclei atomici leggeri in nuclei più pesanti, che avviene a temperature ultraelevate e accompagnata dal rilascio di enormi quantità di energia. Tale reazione è l'opposto della fissione atomica: in quest'ultima l'energia viene rilasciata a causa della scissione dei nuclei pesanti in quelli più leggeri.
Immagine di Oleg Gamulinskiy da Pixabay
Reazioni di sintesi - questo è fondamentaleil processo energetico che alimenta le stelle, compreso il nostro Sole. Lì è fornito da atomi di idrogeno, surriscaldati a decine di milioni di gradi. L’umanità sta cercando di ripetere questo processo qui sulla Terra da molti anni.
In che modo il nuovo approccio è diverso?
Uso di laser invece di termonuclearila fusione era prevista già negli anni '70. L'autore dell'idea è il fisico teorico australiano e co-fondatore di HB11 Energy, Heinrich Khor dell'Università del New South Wales. Il nuovo modo di generare energia pulita è radicalmente diverso dalla maggior parte delle altre reazioni di fusione, che richiedono il riscaldamento degli isotopi dell'idrogeno a milioni di gradi.
HB11 adotta un approccio diverso.Come elemento combustibile, ha utilizzato molto idrogeno e boro-11 e, per avviare la reazione di fusione, ha utilizzato un complesso ultramoderno di laser potenti e ad alta precisione.
Durante la prima dimostrazione del concetto, la reazionela fusione di idrogeno e boro ha prodotto 10 volte più reazioni termonucleari del previsto. L'azienda afferma che HB11 Energy è ora "un leader globale nella corsa per commercializzare il Santo Graal dell'energia pulita".
Come funziona?
L'impianto pilota èuna sfera di metallo, nella cui parte centrale si trova una piccola pila a combustibile. Sono inoltre presenti fori speciali per il funzionamento dei sistemi laser. Uno dei laser genera un campo magnetico, il cui compito è trattenere il plasma. Il secondo è responsabile dell'avvio di una reazione a catena termonucleare.
Rappresentazione schematica dell'impianto funzionante. Foto: HB11 Energia
Reazioni nucleari tra protoni e nuclei di boro-11(sintesi p-B), che ha portato alla comparsa di particelle α, sono state avviate nel plasma. Era il risultato di un laser di classe PW puntato su un bersaglio di nitruro di boro (BN) di 0,2 mm di spessore.
Elevata velocità di reazione della sintesi p-B e,Di conseguenza, è stato creato e misurato un grande flusso di particelle α a causa del flusso di protoni accelerato sulla superficie anteriore del bersaglio. Questo è il primo esperimento che ha confermato il principio della sintesi laser. Le particelle alfa che risultano dalla reazione creano una corrente elettrica che può essere ritrasmessa alla rete quasi immediatamente.
È interessante notare che nelle reazioni idrogeno-boroviene utilizzato un combustibile sicuro e comune che non crea neutroni nella reazione primaria. Generano quindi quantità trascurabili di rifiuti a vita breve e possono fornire energia su larga scala per la rete elettrica centrale o per la produzione di idrogeno.Il progetto non è dotato di uno scambiatore di calore e di una turbina in quanto non necessari.
Perché?
In futuro, queste tecnologie di sintesi sostituirannofonti di energia tradizionali. La tecnologia scalabile aiuterà a invertire gli effetti del riscaldamento globale causato dalle emissioni di gas serra.
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