Den australiska startupen HB11 Energy har framgångsrikt demonstrerat en ny teknik. En av företagets medgrundare,
Hur fungerar klassisk termonukleär fusion?
Kärnfusion (i det här fallet talar vi omtermonukleär fusion) är en reaktion av fusion av lätta atomkärnor till tyngre kärnor, som sker vid ultrahöga temperaturer och åtföljs av frigörandet av enorma mängder energi. En sådan reaktion är motsatsen till atomklyvning: i den senare frigörs energi på grund av uppdelningen av tunga kärnor till lättare kärnor.
Bild av Oleg Gamulinskiy från Pixabay
Syntesreaktioner - detta är grundläggandeden energiska processen som driver stjärnorna, inklusive vår sol. Där tillhandahålls den av väteatomer, överhettade till tiotals miljoner grader. Mänskligheten har försökt upprepa denna process här på jorden i många år.
Hur skiljer sig det nya tillvägagångssättet?
Användning av laser istället för termonukleärfusion förutspåddes redan på 1970-talet. Författaren till idén är den australiensiske teoretiske fysikern och medgrundaren av HB11 Energy, Heinrich Khor från University of New South Wales. Det nya sättet att generera ren energi skiljer sig radikalt från de flesta andra fusionsreaktioner, som kräver att väteisotoper värms upp till miljontals grader.
HB11 tar ett annat tillvägagångssätt.Som bränsleelement använde han mycket väte och bor-11, och för att starta fusionsreaktionen använde han ett ultramodernt komplex av högprecision och kraftfulla lasrar.
Under den första demonstrationen av konceptet, reaktionenfusion av väte och bor producerade 10 gånger fler termonukleära reaktioner än väntat. Företaget säger att HB11 Energy nu är "en global ledare i kapplöpningen att kommersialisera ren energis heliga graal."
Hur fungerar det?
Pilotanläggningen ären metallsfär, i den centrala delen av vilken det finns en liten bränslecell. Det finns också speciella hål för drift av lasersystem. En av lasrarna genererar ett magnetfält, vars uppgift är att hålla plasman. Den andra är ansvarig för att starta en termonukleär kedjereaktion.
Schematisk representation av arbetsinstallationen. Foto: HB11 Energy
Kärnreaktioner mellan protoner och bor-11 kärnor(p-B-syntes), vilket resulterade i uppkomsten av a-partiklar, initierades i plasman. Det var resultatet av en laser av PW-klass riktad mot ett 0,2 mm tjockt mål av bornitrid (BN).
Hög reaktionshastighet för p–B-syntes och,Följaktligen skapades och mättes ett stort flöde av α-partiklar på grund av att protonflödet accelererade vid den främre ytan av målet. Detta är det första experimentet som bekräftade principen för lasersyntes. Alfapartiklarna som blir resultatet av reaktionen skapar en elektrisk ström som nästan omedelbart kan överföras till nätverket.
Det är anmärkningsvärt att i väte-borreaktionerett säkert och vanligt bränsle används som inte skapar neutroner i primärreaktionen. De genererar alltså försumbara mängder kortlivat avfall och kan ge storskalig kraft till kärnkraftsnätet eller vätgasproduktion. Konstruktionen är inte utrustad med en värmeväxlare och en turbin som onödigt.
Varför?
I framtiden kommer dessa syntestekniker att ersättatraditionella energikällor. Skalbar teknik kommer att hjälpa till att vända effekterna av den globala uppvärmningen som orsakas av utsläpp av växthusgaser.
Läs mer
Forskare har döpt det första tecknet för att leta efter utomjordiskt liv
Potentiellt farlig asteroid kommer att närma sig jorden på aprilsnarar
Genetik slår kattallergier med CRISPR