„Vyksta aukštųjų technologijų lenktynės tarp JAV ir Kinijos, nes abi šalys siekia sunkiai pasiekiamo energijos šaltinio – sintezės.
Kinija išleidžia daugiau, nei JAV, užbaigdama didžiulį branduolių sintezės technologijų miestelį ir įsteigdama nacionalinį sintezės konsorciumą, į kurį įeina keletas didžiausių pramonės įmonių.
Įgulos Kinijoje dirba trimis pamainomis, iš esmės visą parą, kad užbaigtų sintezės projektus. O Azijos supervalstybė turi 10 kartų daugiau sintezės mokslo ir inžinerijos mokslų daktaro laipsnių, nei JAV.
Dėl to Amerikos pareigūnai ir mokslininkai vis labiau nerimauja, kad ankstyvas JAV pranašumas slysta.
JP Allainas, vadovaujantis Energetikos departamento Branduolinės sintezės energetikos mokslų biurui, teigė, kad Kinija branduolių sintezei per metus išleidžia apie 1,5 mlrd. dolerių.
Be to, atrodo, kad Kinija laikosi programos, panašios į planą, kurį šimtai JAV sintezės mokslininkų ir inžinierių pirmą kartą paskelbė 2020 m., tikėdamiesi sukurti komercinę sintezės energiją.
„Jie kuria pagal mūsų ilgalaikį planą“, – sakė Allainas. "Tai labai nervinantis dalykas, kaip galite įsivaizduoti."
Mokslininkai, susipažinę su Kinijos sintezės įrenginiais, teigė, kad jei šalis tęs jos dabartinį išlaidų ir plėtros tempą, ji per trejus ar ketverius metus pralenks JAV ir Europos magnetinės sintezės pajėgumus.
Sintezė jau seniai buvo švarios energijos svajonė. Atomų jungimosi procesas yra tas pats procesas, kuris maitina saulę, ir mokslininkai tikisi jį panaudoti, kad būtų tiekiama beveik neribota energija.
Ši technologija susiduria su bauginančiomis mokslinėmis ir inžinerinėmis kliūtimis, o kai kurie ekspertai mano, kad tai miražas, kuris liks nepasiekiamas.
Nors mokslinis proveržis branduolių sintezės srityje galėtų būti naudingas visai žmonijai, kai kurie JAV baiminasi, kad dėl to Kinija atsidurs priešaky augančioje konkurencijoje dėl energijos išteklių, kai JAV ir kiti bando perkelti daugiau gamybos ir tiekimo grandinių į vidaus sienas.
Kinija jau turi sparčiai augančią branduolinių technologijų pramonę ir stato daugiau įprastų atominių elektrinių, nei bet kuri kita šalis. Šalies atominių elektrinių plėtra suteiks jai pranašumą, kai bus pasiekta komercinė sintezė, teigiama praėjusį mėnesį Informacinių technologijų ir inovacijų fondo, Vašingtone įsikūrusio ekspertų centro, kurio rėmėjai yra didelių technologijų įmonių, paskelbta ataskaita.
Branduolio sintezė įvyksta, kai susilieja du lengvieji atomų branduoliai, sudarydami vieną sunkesnį. Šis procesas išskiria didžiulius energijos kiekius, neišskiria anglies dvideginio ir duoda ribotą radioaktyvių atliekų kiekį – jei kas nors gali tai priversti veikti.
Viso pasaulio mokslininkai bando išsiaiškinti, kaip palaikyti sintezės reakcijas ir sukurti būdą, kaip tą energiją paversti grynąja galia.
JAV pirmauja technologijoje, kuri naudoja lazerius sintezės reakcijoms sukurti, nors magnetinė sintezė, naudojant magnetinius laukus plazmai apriboti, yra ta vieta, kur daugelis ekspertų pirmiausia tikisi komercializavimo.
Kinija deda didžiulius išteklius, siekdama energijos gausos. Pasak mokslininkų, susipažinusių su pastangomis, įgulos Kinijoje sustoja tik per Naujuosius Mėnulio metus.
"Jie ketina įdėti daug žmogiškojo kapitalo, daug pinigų ir daug organizacijos. Ir bus klausimas, ar jie gali išsiaiškinti technologiją?" sakė Bobas Mumgaardas, didžiausios JAV privačios sintezės bendrovės „Commonwealth Fusion Systems“ su investuotojais, tarp kurių yra ir Billas Gatesas, vadovas.
Kinijos mokslų akademijos Plazmos fizikos institutas Rytų Kinijos mieste Hefėjuje 2018 m.pastatė beveik 100 akrų magnetinės sintezės tyrimų ir technologijų miestelį. Tikimasi, kad įrenginys bus baigtas kitais metais, tačiau jis jau beveik veikia ir orientuotas į technologijos industrializavimą.
Praėjusių metų pabaigoje Kinija pareiškė, kad įkurs naują nacionalinę branduolių sintezės bendrovę, o valstybinė Kinijos nacionalinė branduolinė korporacija vadovaus valstybinių pramonės įmonių ir universitetų, užsiimančių branduolių sintezės energija, konsorciumui. Tarp didžiausių privačios Kinijos įmonės pastangų yra energetikos konglomerato ENN, kuris 2018 m. sukūrė branduolių sintezės padalinį nuo nulio.
Nuo tada ENN sukūrė du tokamakus – mašinas, kuriose gali įvykti sintezė, naudodama galingus magnetus plazmai laikyti. ENN sintezės darbas nėra gerai suprantamas už Kinijos ribų, o jo vystymosi tempą būtų sunku pakartoti JAV ar Europoje.
Nuo 2021 m. rugpjūčio mėn. vyriausybių ir privačių investuotojų susidomėjimas sinteze sulaukė didžiulio susidomėjimo. Investicijos į sintezės technologijas išaugo 2022 m., kai Kalifornijos Lawrence'o Livermore'o nacionalinės laboratorijos mokslininkai pasiekė „užsidegimą“ – sintezės reakciją, kuri pagamino daugiau energijos, nei sunaudojo. Nuo to laiko federalinė tyrimų laboratorija keturis kartus pasiekė šį pagrindinį etapą.
Bideno administracija 2022 metais iškėlė tikslą pasiekti komercinės sintezės energijos per dešimtmetį ir neseniai pateiktame biudžeto pasiūlyme prašė 1 mlrd. dolerių. Neseniai Baltuosiuose rūmuose vykusiame renginyje buvo aptartas JAV viešojo ir privataus sintezės konsorciumo, panašaus į 1980-ųjų ir 90-ųjų puslaidininkių programą, organizavimas. Kai kurie neseniai gauti DOE apdovanojimai buvo struktūrizuoti panašiai, kaip NASA skatino komercinę kosmoso pramonę.
Tammy Ma, Lawrence'o Livermore'o nacionalinės uždegimo gamyklos inercinės sintezės energijos iniciatyvos vadovas, teigė, kad JAV sintezės biudžetas 2024 finansiniams metams, yra 4 proc. didesnis, nei ankstesniais metais, deja, to nepakako, kad neatsilikti nuo infliacijos. Dėl lėto augimo JAV aspirantų mokyklose sumažėjo mokslinių tyrimų stipendijų ir subsidijomis finansuojamų darbo vietų, sakė Ma.
Branduolinės sintezės pasaulis pilnas priešų/draugų, kurie tiki, kad jų technologija ir požiūris geriausiai patenkina pasaulio energijos poreikius. Dauguma jų yra kolegialūs konkurentai, kurių partnerystės voratinkliai apjuosia pasaulį. Tačiau bendradarbiavimą apsunkino vis labiau priešiški santykiai tarp Kinijos ir Vakarų, ypač JAV.
Kinija dešimtmečius investavo į žaliavas ir technologijas, kurios yra labai svarbios, pereinant prie mažo anglies dioksido kiekio. Daugelį jų taip pat naudoja sintezės įmonės ir tyrėjai, įskaitant galingus magnetus, skirtus plazmai laikyti vietoje, ir litį, kuris, be kitų technologijų, gali būti naudojamas, kaip antklodė aplink sintezės reaktorių, kad sugertų plazmoje pagamintus neutronus.
Branduolinės sintezės mokslininkai keičiasi informacija ir dalijasi informacija nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos, kai šalys pradėjo išslaptinti sintezės energijos tyrimus. Kinija, Rusija ir JAV yra tarp 35 šalių, dalyvaujančių Tarptautiniame termobranduoliniame eksperimentiniame reaktoriuje arba ITER Prancūzijoje.
Kinijos mokslininkai dalyvauja tarptautinėse sintezės konferencijose ir atrodo, kad jiems patogiausia dalytis informacija per tiesioginius pokalbius, sako kiti mokslininkai, nors kalba yra kliūtis.
JAV atstovas Donas Beyeris, Virdžinijos demokratas ir Kongreso „Fusion Energy Caucus“ pirmininkas, sakė, kad daug JAV lėšų sintezei skiriama senoms programoms, o ne „pažangiausioms“.
„Kinijoje, kaip galime pasakyti, didžioji dalis jų vieno su puse milijardo investicijų iš tikrųjų ketina kurti daiktus, kurie konkuruotų su Helion arba Commonwealth Fusion“, – sakė Beyeris, turėdamas omenyje dvi didžiausias privačias sintezės įmones JAV.
Dešimtmečius Kinija „beveik nieko“ neturėjo sintezės programose, sakė MIT inžinerijos profesorius Dennisas Whyte'as, kelerius metus dirbęs Kinijos sintezės patariamuosiuose komitetuose.
Kinijai prireikė maždaug 10 metų, kad sukurtų pasaulinio lygio sintezės mokslo programą ir nacionalines laboratorijas.
„Tai buvo beveik, kaip blyksnis, kad jiems pavyko ten patekti“, - sakė Whyte'as. „Nenuvertinkite jų galimybių įsibėgėti."
JAV turi pranašumų dėl verslumo, tačiau jai reikia geresnio privačių įmonių, universitetų ir vyriausybės koordinavimo, panašiai, kaip šeštajame dešimtmetyje plėtojant branduolinių povandeninių laivų programą, sakė Whyte'as.
„Man neaišku, kas laimės“, – sakė jis." [1]
Naudingos visai žmonijai branduolių sintezės dabar mums neužtenka. Svarbiausia, kad branduolinė sintezė turi būti naudinga Amerikos profsąjungoms ir įmonėms, kurios remia Bideną prezidento rinkimuose. Lašinių dalinimas saviems tampa svarbiausiu progreso kriterijumi.
1. Beijing Leads U.S. in Fusion Race --- Clean energy's Holy Grail is attracting new investment from heavyweights. Hiller, Jennifer; Sha Hua. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 09 July 2024: B.1.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą