Czekając na cud

W legendarnym, tajnym laboratorium trwają prace nad fuzją nuklearną. Lockheed Martin ma nadzieję, że Kalifornia zmieni oblicze światowego systemu energetycznego.

W innej części Ameryki Bill Gates wraz z innym weteranem Microsoftu - Nathanem Myhrvoldem inwestuje miliony dolarów w TerraPower, która pracuje nad reaktorem rozszczepieniowym zasilanym odpadami atomowymi. A na drugim końcu świata Chińczycy podjęli pomysł porzucony niegdyś przez Amerykanów: bezpieczny reaktor jądrowy wykorzystujący tor -  pierwiastek obficie występujący w naturze.

Potrzebujemy cudów energetycznych

Reklama

Niezależnie od tego, czy te projekty odniosą sukces, czy nie, ambitne prace naukowców stawiają ważne pytanie. Czy w walce ze zmianami klimatycznymi ludzkość powinna pokładać nadzieję w wielkich technologiach?

Zaczynamy zdawać sobie sprawę z tego, że problemy energetyczne dołączają do wielkich wyzwań XXI wieku. Świat będzie musiał zaopatrzyć w energię potencjalnie 10-miliardową populację ludzi, którzy chcą żyć w godnych warunkach, a jednocześnie ograniczyć emisję zanieczyszczeń zagrażających naszej wspólnej, bezpiecznej przyszłości.

Niestety, wpompowaliśmy tak olbrzymie ilości dwutlenku węgla, głównego gazu cieplarnianego do atmosfery, że nie uda nam się uniknąć groźnych zmian klimatycznych. Jednocześnie emisja dwutlenku węgla zamiast spadać, rośnie, bowiem miliardy ludzi opierają swój awans cywilizacyjny o korzystanie z węglowych źródeł energii.

Ekologowie uważają, że energia słoneczna i wiatrowa może sprostać rosnącym zapotrzebowaniem energetycznym, zwłaszcza jeśli połączy się ją z bezkompromisowym ograniczaniem produkcji zanieczyszczeń. Analitycy jednak przyjrzeli się liczbom i doszli do wniosku, że choć źródła energii odnawialnej są ważne, to nie odpowiedzą nawet na połowę realnego zapotrzebowania.

"Potrzebujemy prawdziwych cudów energetycznych" - powiedział Bill Gates, prezentując swój punkt widzenia w siedzibie firmy TerraPower.

Nowe i stare technologie

Z pomocą mogą przyjść nowe technologie. Młode talenty z amerykańskich uniwersytetów pracują nad wydajniejszym przechowywaniem elektryczności, co może rozwiązać wiele problemów z energią odnawialną. Trwają także prace nad futurystycznymi technologiami, które mogłyby w tani sposób odciągnąć nadmiar dwutlenku węgla z atmosfery.

Z uwagi na rosnące zapotrzebowanie stałych dostaw prądu, z dużych stacji energii, które emitują znikome ilości dwutlenku węgla, naukowcy powracają do prób usprawnienia pozyskiwania energii nuklearnej. W końcu jest to źródło energii, które - mimo towarzyszących temu problemów - używane na masową skalę, produkuje niewielkie ilości CO2. Sama Francja pozyskuje aż 80% energii z elektrowni atomowych.

Być może to właśnie Gates wskaże wszystkim drogę. To drugi najbogatszy człowiek na świecie oraz, po śmierci Steve'a Jobsa, amerykański lider technologiczny naszych czasów. Jego współpracownikiem w TerraPower jest Myhrvold, były szef technologii w Microsofcie. Będąc ekspertem w dziedzinie geofizyki, astrofizyki, matematyki, ekonomii, paleontologii i gastronomii, ma na koncie kosztującą 600 dolarów publikację o współczesnej kuchni, Myhrvold stoi za wieloma innowacyjnymi projektami.

TerraPower planuje budowę reaktora postępującej fali (TWR), który mógłby operować na tym samym paliwie przez pięćdziesiąt lat! Paliwem miałyby być odpady nuklearne. W ten sposób rozwiązano by kilka problemów naraz.

Firmę TerraPower prowadzi weteran badań nad energią John Gilleland. Obecnie zatrudnia ona 60 osób, pracujących nad planami prototypu reaktora. "Uważam, że od dłuższego czasu brakuje nam innowacyjnego podejścia do energii nuklearnej - mówi Gilleland. - Powinniśmy zacząć wykorzystywać technologię XXI-wieku do pracy z tą energią".

Nadrzędna zasada działania TWR jest taka sama jak w istniejących reaktorach. Rozszczepia się ciężkie atomy, a powstałe przy tej reakcji ciepło napędza turbiny, które wytwarzają elektryczność.

Lockheed Martin stawia na bardziej skomplikowane rozwiązanie - fuzję. Chodzi o łączenie wodoru z ciężkimi pierwiastkami w reakcjach przypominających te, które zasilają nasze Słońce. Pracując w legendarnych laboratoriach Skunk Works, które opracowały samolot szpiegowski U-2, Martin nie zamierza zdradzać żadnych szczegółów. Ale w udostępnionym filmiku z wystąpienia Charles Chas sugeruje, że firma chce postawić na małe modułowe reaktory fuzji, które będzie można budować w fabrykach.

Chase i spółka stoją przed dużym wyzwaniem - 60 lat badań nad fuzjami przyniosło więcej strat niż zysków. "Pewni możemy być tylko jednego, jeśli nie spróbujemy, to nic się nie wydarzy" - mówi Chase.

Ze względów bezpieczeństwa reaktory rozszczepiające tor wydają się najbardziej intrygujące spośród  tych innowacyjnych pomysłów. Podstawowa koncepcja ich działania została potwierdzona w badaniach z lat 60., jednak porzucono ją na rzecz forsowanych przez administrację Nixona, bardziej ryzykownych reaktorów powielających na neutronach prędkich, co pochłonęło 8 miliardów dolarów.

Chiny stanęły do wyścigu

Inżynier z Alabamy, Kirk Sorensen, dotarł do badań nad torem i założył własną firmę, by kontynuować prace nad tym pierwiastkiem. Nikogo jednak nie powinno dziwić, że Chiny już dawno wyprzedziły Stany Zjednoczone, angażując setki naukowców do pracy nad torowymi reaktorami.

"Chińczycy wykonali już kilka okrążeń w tym wyścigu, a my jeszcze nie zdecydowaliśmy się nawet stanąć na bieżni" - uważa Sorensen.

Jednak nawet Chińczycy nie są w stanie wybudować odpowiednich reaktorów przed końcem 2020 r. To samo można powiedzieć o innych projektach nuklearnych. Nawet jeśli nowo rozwijane technologie okażą się skuteczne, to datę oceny ich efektów należy przesunąć na lata 30., a nawet 40. XXI wieku. Tymczasem specjaliści od klimatu alarmują, że nie możemy czekać aż tak długo z problemami nadmiernej emisji gazów cieplarnianych.

Istnieją dwa podejścia do tego problemu: finansowanie rozwoju istniejących technologii lub inwestowanie w nowe, które to rozwiązania czasem przedstawia się jako sprzeczne. Jest to jednak fałszywa dychotomia. Wybitni eksperci twierdzą, że należy podążać obiema drogami jednocześnie, i to z większą stanowczością niż dotychczas.

Ambitna polityka klimatyczna, podbudowana sztywnymi cenami płaconymi za emisję CO2, służyłaby dwóm celom. Na krótką metę wzmocniłaby trend zastępowania elektrowni węglowych tymi, które wykorzystują naturalne gazy i mają niską emisję CO2. To z kolei stymulowałoby inwestycje w sektory niewęglowe, jak elektrownie słoneczne czy wiatrowe, które, mimo że nie są wystarczająco efektywne, stale się rozwijają.

Miałoby to także wpływ na stymulowanie gospodarki do rozwijania nowych technologii, które z czasem mogłyby zastąpić obecne. Mówimy tu o nowoczesnych reaktorach, lepszych bateriach słonecznych lub jakimś nieznanym jeszcze rozwiązaniu.

Obecnie jednak nasza polityka sprowadza się do siedzenia z założonymi rękami w oczekiwaniu na energetyczny cud. I podczas gdy my będziemy się ociągać, Chińczycy rozwiną własny biznes i zaczną sprzedawać reaktory torowe bazujące na naszych starych technologiach. W końcu, jak przystało na komunistów, całkiem nieźli z nich kapitaliści.

Justin Gillis/New York Times News Service

Tłum. Bartosz Rumieńczyk

Dowiedz się więcej na temat: ekologia | zanieczyszczenie | CO2 | Chiny | emisja gazów

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje