În mediul academic există o glumă legată de fuziunea nucleară și de cercetările efectuate pentru a face această tehnologie de generare a energiei viabilă: în orice moment din istorie fuziunea nucleară este mereu la cinci ani distanță de a fi perfectată. Și gluma asta este perfect justificată: oamenii de știință se concentrează pe această tehnologie de aproape un secol, fără a reuși însă să o perfecteze, pentru că problemele ce trebuie rezolvate sunt multe și mari.
Fuziunea nucleară versus fisiunea nucleară
Dar să o luăm cu începutul. Nu voi face acum un curs de fizică nucleară, dar pe scurt, poți genera energie fie spărgând atomi (fisiune), fie înghesuind atomi atât de tare, încât aceștia fuzionează, emițând între timp o cantitate foarte mare de energie (fuziune). Fisiunea este prezentă în mod natural în jurul nostru, chiar dacă la o scară mică. Este o reacție relativ ușor de obținut, dacă ai la dispoziție materialele potrivite (uraniu, în special, dar și altele).
Mai greu este de controlat, însă, pentru că odată pornită, fisiunea are un efect de cascadă: un atom spart generează particule, dintre care unele care lovesc alți atomi, iar dacă atomii ăștia sunt tot de uraniu sau similar, situația poate foarte ușor să scape de sub control. De altfel, asta s-a întâmplat și la Cernobâl în 1986. Totuși, atunci când măsurile de precauție sunt atent reglementate, centralele nucleare sunt foarte sigure, în acest moment existând șanse minime ca un accident precum cel de la Cernobâl să se mai repete.
Fuziunea, pe de altă parte, are niște avantaje masive. În primul rând, nu există risc de explozie sau incidente cu degajare masivă de radiații pe termen lung. Apoi, particulele rezultate nu sunt toxice, radioactive sau greu de depozitat. În al treilea rând, potențial, energia generată poate fi mai mare ca în cazul fisiunii.
Dar fuziunea nucleară are și un alt set de probleme. De obicei (și cu eficiența cea mai mare), fuziunea se produce între doi izotopi ai hidrogenului, care la final se transformă în heliu și multă energie. Cel mai apropiat loc în care fuziunea hidrogenului este „la ea acasă” este Soarele. Asta pentru că gravitația extremă comprimă atât de mult hidrogenul din interiorul stelei, încât reacția poate avea loc în mod susținut. A aduce o astfel de reacție pe Pământ este o provocare monumentală.
Inginerii au depășit, rând pe rând, diversele piedici. Întâi, au realizat că pot aduce atomii foarte aproape folosind lasere care bombardează cu precizie același punct.
Toate bune și frumoase, pew pew fuziune, dar plasma generată în acest proces are temperaturi care de multe ori depășesc temperatura Soarelui, nu există niciun material care să reziste la astfel de temperaturi. Ce-au făcut? Au suspendat plasma asta într-o formă extrem de complexă folosind magneți. Practic, plasma nu se atinge de nimic, doar stă acolo. Mai că îmi aduce aminte de un politician de la noi.
Fuziunea ca fuziunea, dar energie nu?
Reușind și această performanță, le-a mai rămas un mic detaliu. Energia necesară pentru câmpul magnetic și cea consumată de laserele care pornesc fuziunea este mai mare decât cea pe care fuziunea în sine o generează, ceea ce face procesul spectaculos, i-adevărat, dar complet inutil. Scopul e să producă mai multă energie decât consumă. Și aici vine știrea: cercetătorii americani de la Lawrence Livermore National Laboratory din California au reușit, în cadrul unui experiment, să producă mai multă energie decât au consumat cu echipamentele și laserele utilizate.
Experimentul a constat în bombardarea cu 192 de lasere a unui pelet de mărimea unei gume de creion. Energia consumată a fost de 2,05 megajouli (MJ), iar emisia de energie a fost de 3,15 MJ. Depășirea acestui prag, ignition sau aprindere cum îi spun cercetătorii, este un pas crucial, care poate genera un interes masiv al mediului privat, al investitorilor, pentru realizarea definitivarea tehnologiei.
Probleme însă mai sunt destule cu fuziunea nucleară. Chiar dacă se reușește producția de energie în mod constant (ceea ce este iarăși o provocare extrem de mare), mai intervine și factorul costuri, și aici mai e mult până departe. Ca să aveți o perspectivă asupra ordinului de mărime, diferența dintre energia utilizată și cea generată în cadrul experimentului (care a durat câteva secunde) este 0,4 MJ, care deși sună grandios, este egală cu cea necesară să fierbi un ibric cu apă.
Deci, să nu ne entuziasmăm mai mult decât e cazul, noi, oamenii de rând. Da, pentru cercetători este un milestone extrem de important, dar pentru omenire, fuziunea nucleară este, în continuare, la cinci ani distanță.
