Chińska Republika Ludowa od przeszło dekady mierzy się z wyzwaniami związanymi z gargantuicznymi wymiarami rozwoju ich przemysłu. Kosztem są zanieczyszczenia, które skażają tereny umożliwiające uprawianie roślin, stanowiących ważny element chińskiej gospodarki i kultury.
Rozwój przemysłu a rozwiązania energetyczne pozwalająca polepszyć relacje z naturą
„Rosnący popyt na energię i wykorzystywanie węgla, a jednocześnie coraz większe zanieczyszczenie środowiska wskutek spalania paliw kopalnych – to główne problemy energetyczne Pekinu najbliższych lat”
– twierdzi David Robinson z Oxford Institute for Energy Studies.
Chiny jako podmiot będący czołowym konsumentem energii na świecie, wciąż rozwija swój przemysł, który zdaje się nie mieć ograniczeń. Jednak jest element, który przez PRC był często pomijany i lekceważony. W ciągu ostatnich dwóch dekad Chiny były eksporterem między innymi urządzeń elektronicznych, jednak eksportowały także niebotyczne ilości zanieczyszczeń do atmosfery. Jednak to nie jedyny ich problem w tej materii.
„Rosnąca uzależnienie chińskiej energetyki od importu sprawia, że gospodarka kraju jest bardziej podatna na zawirowania globalnego rynku energetycznego. Podobnie odczuwały to Stany Zjednoczone po arabskim embargu na ropę naftową. Dziś, USA i Chiny zamieniły się miejscami. Państwo Środka jest obecnie największym konsumentem energii na świecie i krajem najbardziej uzależnionym od importu energii, szczególnie z Bliskiego Wschodu, podczas gdy USA są na drodze do energetycznej samowystarczalności”
– D. Robinson o samowystarczalności energetycznej Chin w ostatnich latach
Rozwiązanie obu problemów, które zostały przedstawiono powyżej zapowiedziano na rok 2020 – i tak też się stało. 9 grudnia wystartował reaktor fuzji termonuklearnej nazwany HL-2M. Jest to konstrukcja typu Tomak, zatem korzystająca z działania tzw. pułapki magnetycznej. Samo działanie reaktora można opisać w znacznym uproszczeniu jako tworzenie cięższych pierwiastków z tych lżejszych. Wykorzystywane pole magnetyczne tworzy w środku reaktora słup plazmy, który umożliwia ten proces.
Jądro Słońca na powierzchni Ziemi?
Najbardziej szokującym i najmocniej oddziałowującym na wyobraźnię elementem tej energetycznej układanki jest fakt, iż temperatura wewnątrz tego reaktora jest ponad 10-krotnie wyższa od temperatury jądra Słońca. Aby uświadomić sobie jaka jest to moc warto przytoczyć, iż temperatura powierzchni Słońca wynosi około 5,500°C, natomiast temperatura jego jądra dochodzi do 14 mln°C. Słońce jest w odległości, która średnio (wyciągając średnią z peryhelium i aphelium, zatem najbliższego i najdalszego położenia Ziemi od Słońca w czasie pokonywania trasy orbity ziemskiej) wynosi 149 600 000 km. Dzięki promieniom słonecznym i energii wysyłanej na Ziemię ze Słońca istnieje na naszej planecie życie, jakie znamy. Temperatura jądra tego reaktora fuzyjnego wynosić będzie w momencie pełnego poboru mocy… 200mln°C. Jest to temperatura znacząco wyższa niż w czasie wybuchów na Słońcu o wielkości powyżej 400km oraz więcej niż wynosi temperatura na molo w Sopocie w lipcu.
Zatem jakie skutki może przynieść ewentualna wpadka inżynierów w kontekście pracy tego reaktora? Parafrazując idola dorosłych i młodzieży – „Odpowiedź brzmi nie wiem, aczkolwiek się domyślam.”.
Teoretycznie możliwy byłby nieograniczony zasób energii przy rozwinięciu tej technologii i zasilenie całej planety przy rozwoju sieci takich reaktorów wraz z kanałami przesyłowymi energii byłoby niezwykłym zwrotem w kwestiach niedostatku energii oraz tych związanych ze środowiskiem, ponieważ zdaniem chińskich naukowców i inżynierów zajmujących się tworzeniem tego projektu – jest on zupełnie ekologiczny i jego negatywny wpływ na środowisko został ograniczony do minimum.
Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termojądrowy (ITER)
ITER jest programem badawczym, która ma sprawdzić czy możliwe jest wytwarzanie niespotykanej dotychczas ilości energii z fuzji termojądrowej. Siedziba tego przedsięwzięcia mieści się w Paryżu, a chiński reaktor jest pierwszym tego typu na świecie. Stany Zjednoczone jako jedno z wiodących państw tych badań już w 2011 roku wydały zgodę na wylewanie fundamentów pod elektrownię technologii Tomak na swoim terytorium. Kwestią czasu jest dokładne przebadanie, udoskonalenie technologii, obliczenie opłacalności oraz rozbudowa systemu, która może zrewolucjonizować nie tylko sposób wytwarzania energii, lecz także źródła, z których tą energię będziemy czerpać. Samo postrzeganie energii się zmieni, a środowisko się zazieleni – takie są daleko idące plany tego programu badawczego, którego wydatki do końca 2025 roku mają wynieść 20 miliardów dolarów.
Dotychczasowe próby otwarcia podobnego reaktora kończyły się fiaskiem lub bankructwem, spowodowanym niezwykłą kosztownością prowadzenia takiego przedsięwzięcia oraz niewydajności stosowanej technologii – w tym przypadku ma być inaczej, sam projekt jak dotąd jest w najdalszej fazie, która zwiastuje wielkie zmiany na lepsze w kontekście światowej energetyki.
Bliźniaczy do programu ITER jest program badawczy IFMIF (International Fusion Material Irradiation Facility), który rozwijać ma poznawanie możliwości wykorzystywania materiałów pod kątem ich energetycznej użyteczności w wykorzystaniu między innymi w reaktorze fuzji termojądrowej, zatem oba programy badawcze działają na zasadzie synergii i uzupełniają swoje kompetencje. Powstające między innymi w Hiszpanii podprogramy związane z IFMIF mają umożliwiać wykorzystanie konkretnych materiałów i pierwiastków w rozwoju pracy reaktora fuzji klasy Tomak oraz mają pozwolić zabezpieczyć rdzeń reaktora, co nie jest proste biorąc pod uwagę nie tylko jego temperaturę (około 200mln stopni Celsjusza), lecz także ilość energii jaka jest pobierana przy jego obsłudze i ilość energii, jaka jest przez niego wytwarzana.
Źródła:
big-science.pl
teraz-srodowisko.pl
komputerswiat.pl
cire.pl
