הסטארט-אפ האוסטרלי HB11 Energy הוכיח בהצלחה טכנולוגיה חדשה. אחד ממייסדי החברה,
כיצד פועל היתוך תרמו-גרעיני קלאסי?
היתוך גרעיני (במקרה הזה אנחנו מדברים עלהיתוך תרמו-גרעיני) הוא תגובה של היתוך של גרעיני אטום קלים לכבדים יותר, המתרחשת בטמפרטורות גבוהות במיוחד ומלווה בשחרור כמויות עצומות של אנרגיה. תגובה כזו היא ההיפך מביקוע אטומי: באחרון משתחררת אנרגיה עקב פיצול גרעינים כבדים לקלים יותר.
תמונה מאת אולג גמולינסקי מפיקסביי
תגובות סינתזה - זה מהותיהתהליך האנרגטי שמניע את הכוכבים, כולל השמש שלנו. שם הוא מסופק על ידי אטומי מימן, מחוממים לעשרות מיליוני מעלות. האנושות ניסתה לחזור על התהליך הזה כאן על כדור הארץ במשך שנים רבות.
במה שונה הגישה החדשה?
שימוש בלייזרים במקום תרמו-גרעינייםהיתוך נחזה כבר בשנות ה-70. מחבר הרעיון הוא פיזיקאי תיאורטי אוסטרלי ומייסד שותף של HB11 Energy, Heinrich Khor מאוניברסיטת ניו סאות' ויילס. הדרך החדשה לייצר אנרגיה נקייה שונה בתכלית מרוב תגובות ההיתוך האחרות, הדורשות חימום איזוטופי מימן למיליוני מעלות.
HB11 נוקט בגישה שונה.כיסוד דלק, הוא השתמש הרבה במימן ובבורון-11, וכדי להתחיל את תגובת ההיתוך, הוא השתמש בקומפלקס אולטרה-מודרני של לייזרים בעלי דיוק גבוה ועוצמתיים.
במהלך ההדגמה הראשונה של הקונספט, התגובההיתוך של מימן ובור יצר פי 10 יותר תגובות תרמו-גרעיניות מהצפוי. החברה אומרת ש-HB11 Energy היא כעת "מובילה עולמית במירוץ למסחר את הגביע הקדוש של אנרגיה נקייה".
איך זה עובד?
מפעל הפיילוט הואכדור מתכת, שבחלקו המרכזי יש תא דלק קטן. ישנם גם חורים מיוחדים להפעלת מערכות לייזר. אחד הלייזרים יוצר שדה מגנטי, שתפקידו להחזיק את הפלזמה. השני אחראי לתחילת תגובת שרשרת תרמו-גרעינית.
ייצוג סכמטי של המתקן העובד. תמונה: HB11 Energy
תגובות גרעיניות בין פרוטונים לגרעיני בורון-11(סינתזה p-B), שהביאה להופעת חלקיקי α, הופעלו בפלזמה. זה היה תוצאה של לייזר בדרגת PW המכוון למטרה בעובי של 0.2 מ"מ (Boron Nitride (BN).
קצב תגובה גבוה של סינתזת p-B ו,כתוצאה מכך, שטף גדול של חלקיקי α נוצר ונמדד עקב שטף הפרוטונים המואץ במשטח הקדמי של המטרה. זהו הניסוי הראשון שאישר את עקרון סינתזת הלייזר. חלקיקי האלפא הנובעים מהתגובה יוצרים זרם חשמלי שניתן לשדר מחדש לרשת כמעט מיד.
ראוי לציין כי בתגובות מימן-בורוןנעשה שימוש בדלק בטוח ונפוץ שאינו יוצר נויטרונים בתגובה הראשונית. לכן הם מייצרים כמויות זניחות של פסולת קצרת מועד ויכולים לספק חשמל בקנה מידה גדול לרשת החשמל הליבה או לייצור מימן. העיצוב אינו מצויד במחליף חום וטורבינה כמיותר.
למה?
בעתיד, טכנולוגיות סינתזה אלו יחליפומקורות אנרגיה מסורתיים. טכנולוגיה ניתנת להרחבה תעזור להפוך את ההשפעות של התחממות כדור הארץ הנגרמת מפליטת גזי חממה.
קרא עוד
מדענים קראו לסימן הראשון שלפיו ניתן לחפש חיים מחוץ לכדור הארץ
אסטרואיד שעלול להיות מסוכן יתקרב לכדור הארץ ביום אחד באפריל
גנטיקה ניצחה אלרגיות לחתולים עם CRISPR