00:00W zasadzie cały rozwój ludzkości związany jest z produkcją i wykorzystywaniem energii.
00:05Kiedyś w sposób bardzo prymitywny do ogrzania się, przygotowania pożywienia i wytworzenia prostych przedmiotów.
00:12Później z powodu stale rosnącej populacji oraz zmian, jakie wywołała rewolucja przemysłowa,
00:17zapotrzebowanie na energię znacząco wzrosło.
00:20Funkcjonowanie całej gospodarki było od niej uzależnione.
00:23Energię pozyskiwaliśmy przede wszystkim w procesie spalania.
00:26Drewna, węgla, ropy naftowej, gazu, generalnie rzecz biorąc dostępnych na Ziemi surowców,
00:32których ilość jest ograniczona, a dodatkowo ich spalanie powoduje emisję szkodliwych dla środowiska i naszego zdrowia substancji.
00:39W drugiej połowie XX wieku ogromną rolę zaczęły odgrywać elektrownie atomowe,
00:44a w ostatnich latach odnawialne źródła energii, takie jak słońce, wiatr czy woda.
00:49Wiemy jednak, że mogą one nie wystarczyć do zapewnienia stabilnych, bezpiecznych i przystępnych cenowo dostaw energii.
00:55Wiele wskazuje na to, że przyszłość to tak zwane tokamaki.
01:00Urządzenia, które być może umożliwią nam bezpieczną produkcję nieograniczonej ilości taniej i czystej energii.
01:06Myślę, że nie przesadzę, jeśli powiem, że to może być jeden z największych wynalazków w historii ludzkości.
01:12A więc czym jest ten cały tokamak?
01:24W dużym skrócie jest to sztuczne słońce.
01:27Reaktor fuzji jądrowej, czyli urządzenie, w którym dochodzi do procesu łączenia się pierwiastków.
01:32Towarzyszy temu emisja ogromnych ilości energii, którą moglibyśmy wykorzystać.
01:36Niestety, póki co nie potrafimy zrobić tego w sposób efektywny, bo na samo przeprowadzenie fuzji zużywamy więcej energii niż pozyskujemy w jej wyniku.
01:45To trochę tak, jakby wydać 200 zł, żeby zarobić 100.
01:49No, trochę bez sensu.
01:51Na razie jesteśmy na etapie eksperymentów i doskonalenia tej technologii.
01:55Naukowcy szukają sposobu na optymalizację całego procesu oraz jego podtrzymanie.
02:00Ale zanim przejdziemy do aktualnych dokonań w tym temacie, zobaczmy jak właściwie działa tokamak.
02:05Bez wchodzenia w detale, nie będę udawał fizyka jądrowego.
02:14Główna komora ma kształt torusa, czyli powiedzmy dętki rowerowej albo donata.
02:20Koncepcję tego urządzenia stworzyli jeszcze w roku 1952 i Rosjanie.
02:25Igor Tam i Andrzej Sacharow.
02:27Zresztą sama nazwa, czyli tokamak pochodzi z języka rosyjskiego.
02:31Tutaj pozwólcie, że przeczytam.
02:32Toroidalna jak kariera z magnetnymi katuszami.
02:36Czyli toroidalna komora z cewką magnetyczną.
02:39No właśnie, w tokamaku ogromną rolę odgrywają magnesy.
02:43Do przeprowadzenia procesu fuzji jądrowej niezbędna jest bardzo wysoka temperatura.
02:47Naprawdę bardzo wysoka, bo mówimy o okolicach 100 milionów stopni Celsjusza.
02:52To kilkukrotnie więcej niż na powierzchni Słońca.
02:54Normalnie piekielnie rozgrzana plazma zwyczajnie przepaliłaby komorę i właśnie do tego potrzebne są magnesy, które utrzymują ją w przestrzeni w bezpiecznej odległości od ściany.
03:04Podczas fuzji w postaci ciepła uwalniane są ogromne ilości energii, których nadmiar moglibyśmy wykorzystać.
03:17Tak to mniej więcej powinno działać.
03:20Na razie nie działa, chociaż dość regularnie udaje się pokonywać kolejne bariery, co może nastrajać optymistycznie.
03:25Samo podgrzanie plazmy do wymaganej temperatury jest stosunkowo proste, ale utrzymanie jej w tak niestabilnym stanie już nie.
03:33Aktualny rekord należy do Chińczyków, którzy w swoim Tokamaku East zdołali utrzymać rozgrzaną do 70 milionów stopni Celsjusza plazmę przez 17,5 minuty.
03:43Wcześniej, w pierwszej połowie 2021 roku eksperymentowali z wyższą temperaturą i wtedy rozgrzaną do 120 milionów stopni plazmę utrzymali przez dokładnie 101 sekund.
03:54Chiny mają bardzo ambitne plany związane z rozwojem syntezy jądrowej i poza budowaniem własnych Tokamaków uczestniczą także w międzynarodowym programie ITER.
04:03Będzie to największy na świecie reaktor współfinansowany przez wspomnianą już Chińską Republikę Ludową, państwa Unii Europejskiej, Indie, Japonię, Koreę, Rosję i Stany Zjednoczone.
04:15Całkiem niezły konglomerat, szczególnie w dzisiejszej dość napiętej sytuacji międzynarodowej.
04:20Komora reaktora ma mieć 840 m3, a całość ma ważyć 23 tysiące ton.
04:27To będzie naprawdę potężne bydle, ale nie bez powodu, bo celem jest uzyskanie dodatniego bilansu energetycznego.
04:33Naukowcy zakładają, że z 50 MW wejściowej mocy cieplnej uda się odebrać 500 MW mocy pochodzącej z syntezy jądrowej.
04:41Jest to jedyna droga, bo im większa komora, tym więcej reakcji zachodzi, a co za tym idzie, tym więcej energii wytwarzamy.
04:50Budowa infrastruktury rozpoczęła się jeszcze w roku 2007, ale montaż samego reaktora ruszył stosunkowo niedawno, bo w lipcu roku 2020.
05:05Plany są takie, żeby pierwsze testy przeprowadzić już za trzy lata, ale pełną gotowość operacyjną to Kamak uzyska najwcześniej w roku 2035.
05:14Do praktycznego, komercyjnego wykorzystania tej technologii jeszcze daleka droga, ale wydaje się, że warto próbować.
05:20Po pierwsze, tego typu elektrownie są w 100% bezpieczne, ponieważ w reaktorze nigdy nie zajdzie niekontrolowana reakcja łańcuchowa.
05:28W razie jakichkolwiek problemów urządzenie po prostu się wygasi, a synteza zostanie przerwana.
05:33Nie ma więc ryzyka opłakanej w skutkach awarii rodem z Czarnobyla czy Fukushimy.
05:37Po drugie, Tokamak nie wymaga do działania żadnych paliw kopalnych i nie produkuje szkodliwych dla środowiska substancji.
05:55To znaczy, jest to prawdziwie czysta energia.
05:58Jedynym odpadem powstającym w wyniku fuzji deuteru i trytu jest hel.
06:02Nie ma problemu ze składowaniem pozostałości po spalaniu węgla, nie ma odpadów radioaktywnych, które trzeba składować w specjalnych sarkofagach przez setki tysięcy lat, no i będzie to technologia naprawdę wydajna.
06:14Jak powiedział dr Marcin Jakubowski, trzy butelki wody i trzy kamienie zawierają wystarczającą ilość paliwa, by zasilić jedno gospodarstwo domowe przez rok.
06:23Robi wrażenie, co?
06:24Tak naprawdę ludzkość otrzymałaby dostęp do nieograniczonych pokładów energii, co umożliwiłoby ogromny skok technologiczny.
06:36Jednocześnie ogromnym zmianom uległaby sytuacja geopolityczna, ponieważ dla państw, które będą w stanie wybudować sobie sieć reaktorów fuzyjnych, złoża naturalnych surowców w zasadzie przestaną mieć znaczenie.
06:47A dobrze wiemy, że dostęp do źródeł energii takich jak gaz czy ropa naftowa może być bardzo skutecznym środkiem nacisku i powodem konfliktów.
06:56W planach znajduje się już kolejny reaktor o nazwie DEMO, będący demonstracyjną elektrownią termojądrową.
07:02To znaczy urządzeniem, które nie tylko wytworzy energię, ale będzie w stanie odprowadzić ją do sieci elektrycznej.
07:08Oczywiście jest jeszcze sporo problemów do rozwiązania.
07:11Na przykład obecnie używane do budowy reaktorów materiały nie są na tyle wytrzymałe, by opłacało się je wykorzystywać w komercyjnych elektrowniach.
07:19Druga sprawa to ewentualne komplikacje i opóźnienia w procesie badawczym.
07:23Aktualnie z powodu kryzysu spowodowanego pandemią Unia Europejska ograniczyła finansowanie badań naukowych o 20%.
07:30A ponieważ przyszłość nie rysuje się w kolorowych barwach, to te optymistyczne ramy czasowe, o których wspominałem wcześniej, mogą się trochę rozciągnąć.
07:38Niemniej stoimy w obliczu prawdziwej rewolucji energetycznej i warto trzymać rękę na pulsie.
Be the first to comment