Znajdź zawartość

Większość przedsiębiorstw działających na rynku energii fuzyjnej przewiduje, że pierwszy prąd z elektrowni termojądrowych trafi do sieci już w latach 30. obecnego stulecia. Tak wynika z pierwszego raportu na temat światowego stanu energetyki fuzyjnej. Został on opublikowany przez Fusion Industry Association (FIA) oraz UK Atomic Energy Authority (UKAEA). Reaktory fuzyjne wytwarzają energię metodą fuzji jądrowej, w czasie której lżejsze pierwiastki łączą się w cięższe. Taki proces zachodzi na Słońcu. Fuzja to pod wieloma względami najdoskonalsze źródło czystej energii. Ilość energii, jaką może dostarczyć zupełnie zmieni reguły gry. Paliwo do fuzji jądrowej można uzyskać z wody, a Ziemia jest pełna wody. To niemal niewyczerpane źródło energii. Musimy tylko dowiedzieć się, jak go używać, mówiła niedawno profesor Maria Zuber, wiceprezydent MIT ds. badawczych. Informowaliśmy wówczas o przełomie dokonanym na MIT i możliwości pojawienia się za 4 lata reaktora, który wytworzy energię netto. Obecnie na całym świecie istnieje co najmniej 35 firm działających na rynku fuzji jądrowej. Większość z nich to przedsiębiorstwa z USA i Europy. Dwanaście z tych 35 firm zadeklarowało, że dopiero rozpoczyna działalność lub też woli nie ujawniać swojego istnienia, zatem nie zostały uwzględnione w raporcie. Z pozostałych 23 firm kolejny tuzin działa nie dłużej niż 5 lat. Wśród 23 uwzględnionych w raporcie firm w USA działa 13, a w Europie 7, czego 5 w Wielkiej Brytanii. Z raportu The Global Fusion Industry in 2021 dowidujemy się, że prywatne przedsiębiorstwa zajmujące się fuzją termojądrową otrzymały od lat 90. finansowanie w wysokości ponad 1 miliarda 872 milionów USD, z czego 1,786 miliarda pochodziło ze źródeł prywatnych, a 85 milionów ze dotacji rządowych. W przedsiębiorstwa te inwestują m.in. Bezos Expeditions, Breakthrough Energy Ventures, Capricorn Investment Group, Chevron Technology Ventures, Google, Eni, Wellcome Trust czy Oxford Sciences Innovation. Nie każde z badanych przedsiębiorstw przyznało, jakie finansowanie otrzymało. Informacji takiej udzieliło 18 firm. Najwięcej pieniędzy, bo aż 85% całego finansowania, trafiło do 4 największych graczy na tym rynku. Są to Commonwealth Fusion Systems (USA, powstało w 2018 r.), General Fusion (Kanada, 2002 r.), , TAE Technologies (USA, 1998 r.) oraz Tokamak Energy (Wielka Brytania, 2009 r.). Głównym celem firm pracujących nad fuzją jądrową jest produkcja energii elektrycznej, jednak niemal połowa takich przedsiębiorstw planuje też wykorzystanie tej technologii jako napędu pojazdów kosmicznych, napędu statków i okrętów, pozyskiwania wodoru i dostarczania ciepła na potrzeby przemysłu. Przedsiębiorstwa z rynku fuzyjnego zatrudniają przede wszystkim inżynierów, którzy stanowią 51% ich załóg. Kolejnych 26% pracowników to naukowcy. Najpopularniejszymi rozwijanymi technologiami są magnetyczne uwięzienie plazmy, nad którym pracuje 13 z 23 ankietowanych przedsiębiorstw oraz magnetyczno-inercyjne uwięzienie plazmy (5 przedsiębiorstw). Najbardziej interesująca zaś była odpowiedź na pytanie, kiedy po raz pierwszy, gdzieś na świecie do sieci trafi prąd z elektrowni termojądrowej. Aż 17 przedsiębiorstw odpowiedziało, że stanie się to w przyszłej dekadzie. Z kolei 11 uważa, że w przyszłej dekadzie fuzja zostanie po raz pierwszy wykorzystana w roli napędu w przestrzeni kosmicznej. Największym i najbardziej znanym projektem związanym z fuzją jądrową jest budowany we Francji międzynarodowy reaktor ITER, który ma rozpocząć pracę jeszcze przed końcem dekady. Będzie to jednak reaktor eksperymentalny, który nie będzie wytwarzał energii netto. Innymi słowy, pochłonie więcej energii niż wytworzy. Podobnym projektem jest brytyjski STEP. Ma on ruszyć w latach 40. To zaś pokazuje, że firmy prywatne, chociaż ze znacznie mniejszym rozgłosem, planują zastosowanie fuzji jądrowej w praktyce znacznie szybciej, niż organizacje rządowe. Jednak będą to robiły na znacznie mniejszą skalę. Nasz raport pokazuje, że prywatny rynek fuzji jądrowej, bez rozgłosu, szybko przybliża nas do chwili rozpoczęcia komercyjnego dostarczania energii z reaktorów termojądrowych, mówi Melanie Windridge z FIA. Jej zdaniem pierwsze prywatne reaktory termojądrowe zaczną działać w latach 30., a w kolejnej dekadzie dostarczą energię na zasadach komercyjnych. « powrót do artykułu

Naukowcy z University of Massachusetts Amherst zbudowali urządzenie, które generuje prąd elektryczny z... wilgoci w powietrzu. Technologia taka może mieć w przyszłości olbrzymie znaczenie w wytwarzaniu czystej energii. Urządzenie to dzieło inżyniera Juna Yao i mikrobiologia Dereka Lovleya. Air-gen (air-powered generator) składa się 7-mikrometrowej warstwy proteinowych nanokabli złożonych z Geobacter sulfurreducens nałożonej na złotą elektrodę o powierzchni 25 mm2. Na warstwie nanokabli znajduje się druga elektroda o powierzchni około 1 mm2. Dosłownie pozyskujemy elektryczność z powietrza. Air-gen wytwarza czystą energię przez 24 godziny na dobę, mówi Lovely. Uczony od ponad 30 lat pracuje nad materiałami elektronicznymi bazującymi na strukturach biologicznych. To najbardziej niezwykłe i ekscytujące zastosowanie dla proteinowych nanokabli, jakie widziałem, stwierdził. Air-gen wytwarza czystą energię nawet w warunkach niskiej wilgotności, takich jakie panują na Saharze. Nie wymaga dostępu do światła, działa w pomieszczeniach. Urządzenie wykazuje właściwości samoładowania się. Jest ono w stanie przez 20 godzin dostarczyć napięcie rzędu 0,5 V. Po tym czasie napięcie spada do 0,35 V, jednak po odłączeniu odbiornika prądu po 5 godzinach powraca ono do poziomu 0,5 V. Naukowcy połączyli też wiele swoich urządzeń razem i 17 z nich dostarczyło napięcia 10 V. Były one w stanie zasilić LED lub niewielki wyświetlacz ciekłokrystaliczny. G. sulfurreducens została odkryta przez Dereka Lovleya. Uczony mówi,że bakteria wykorzystuje przewodzące nanokable do kontaktu z innymi mikroorganizmami i minerałami. Na przykład w glebie i osadach Geobacter dostarcza w ten sposób elektrony do mikroorganizmów produkujących metan, a te wykorzystują je do zamiany dwutlenku węgla w metan. Geobacter wykorzystuje też energię elektryczną do połączenia się z minerałami zawierającymi żelazo i korzysta z nich w podobny sposób, w jaki my korzystamy z tlenu. W Air-gen prąd pojawia się w dzięki gradientowi wilgotności, jaki pojawia się w nanokablowej warstwie po wystawieniu jej na wilgoć obecną w powietrzu. Kluczowa jest tu rola małej elektrody na górze urządzenia, gdyż to jej odsłonięta powierzchnia umożliwia pojawienie się gradientu. Badania wykazały też, że wraz ze wzrostem wilgotności otoczenia rośnie wytwarzana energia. Szczegóły wynalazku zostały opisane na łamach Nature. « powrót do artykułu

W III kwartale bieżącego roku 40% energii elektrycznej wykorzystanej w Wielkiej Brytanii pochodziło ze źródeł odnawialnych, a udział paliw kopalnych – tutaj niemal wyłącznie gazu – wyniósł 39%. Pozostałe 21% zapewniły głównie elektrownie atomowe. Zatem po raz pierwszy od czasu uruchomienia pierwszej brytyjskiej elektrowni, co miało miejsce w 1882 roku, paliwa kopalne nie były głównym źródłem energii elektrycznej. Sprawdziły się więc prognozy krajowego operatora sieci przesyłowej, National Grid, że w bieżącym roku źródła odnawialne dostarczą więcej energii niż paliwa kopalne. Wspomniane osiągnięcie było możliwe dzięki uruchomieniu pomiędzy lipcem a wrześniem nowych farm wiatrowych. Dzięki większym, bardziej efektywnym turbinom farmy wiatrowe stają się coraz bardziej opłacalnym przedsięwzięciem, dzięki czemu przemysł ten intensywnie się rozwija. Jednak w tej beczce miodu znajdziemy łyżkę dziegciu. Otóż 12% energii elektrycznej wyprodukowanej na Wyspach pochodziło z biomasy. Jest to co prawda paliwo odnawialne, ale emituje węgiel do atmosfery. Co więcej, w niektórych okolicznościach emisja z biomasy może być większa niż z paliw kopalnych. Dlatego też eksperci zalecają brytyjskiemu rządowi rezygnację z elektrowni na biomasę. Widać zatem, że Wielka Brytania czyni wielkie postępy w odchodzeniu od paliw kopalnych. Jeszcze 10 lat temu z paliw takich pozyskiwała 80% energii. Dla światowej emisji węgla do atmosfery najważniejsze jest jednak to, co dzieje się w Chinach i USA. Państwo Środka ze źródeł odnawialnych pozyskuje niemal 27% swojej energii elektrycznej, a w USA odsetek ten wynosi 18%. « powrót do artykułu