عزز كشف حديث في مجال الطاقة من قبل علماء أميركيين آمال العالم في الطاقة النظيفة، إذ سيوفر ما يعرف بـ "صافي اكتساب الطاقة" وهي التكنولوجيا التي تمكن العلماء من الوصول إليها، إلى توفير بديل وفير وخال من الكربون لإنتاج الطاقة.
يأتي هذا، بعدما حقق علماء في مختبرات الحكومة الأميركية انفراجة في السعي وراء طاقة غير محدودة وخالية من الكربون من خلال تحقيق مكاسب صافية من الطاقة في تفاعل الاندماج النووي لأول مرة، وفقاً لما نقلته "فايننشال تايمز" نقلا عن مصادر، واطلعت عليه "العربية.نت".
وسعى الفيزيائيون منذ خمسينيات القرن الماضي إلى تسخير تفاعل الاندماج الذي يمد الشمس بالطاقة، ولكن لم تكن أي مجموعة قادرة على إنتاج طاقة من التفاعل أكثر مما تستهلكه - وهو ما يعرف باسم "صافي اكتساب الطاقة"، والتي من شأنها أن تساعد في توفير بديل موثوق به وفير للوقود الأحفوري والطاقة النووية التقليدية.
طاقة الاندماج
تعمل محطات الطاقة النووية الحالية من خلال الانشطار – وهو تقسيم الذرات الثقيلة لتوليد الطاقة. وخلال الانشطار، يصطدم النيوترون بذرة يورانيوم ثقيلة، ويقسمها إلى ذرات أخف وبالتالي ينتج الكثير من الحرارة والطاقة في نفس الوقت.
من ناحية أخرى، يعمل الاندماج في الاتجاه المعاكس - فهو يتم عبر دمج ذرتين (غالبا ذرتي هيدروجين) معا لإنشاء عنصر جديد (والذي يكون غالبا الهيليوم) بنفس الطريقة التي تولد بها النجوم الطاقة.
وفي هذه العملية، تفقد ذرتا الهيدروجين كمية صغيرة من الكتلة، والتي يتم تحويلها إلى طاقة، ونظرا لأن سرعة الضوء التي تجري بها العملية كبيرة جدا، فحتى كمية صغيرة من الكتلة المفقودة يمكن أن تؤدي إلى كم كبير من الطاقة.
وقالت مصادر "فايننشال تايمز"، إن مختبر "لورانس ليفرمور" الوطني الفيدرالي في كاليفورنيا، قد حقق مكاسب صافية في الطاقة في تجربة الاندماج في الأسبوعين الماضيين. وعلى الرغم من أن العديد من العلماء يعتقدون أن محطات الطاقة الاندماجية لا تزال على بعد عقود، إلا أنه من الصعب تجاهل إمكانات التكنولوجيا.
مزايا طاقة الاندماج
لا تصدر تفاعلات الاندماج أي انبعاثات كربون، ولا تنتج أي نفايات مشعة طويلة العمر، ويمكن نظرياً لكوب صغير من وقود الهيدروجين تزويد المنزل بالطاقة لمئات السنين.
ويأتي اختراق الولايات المتحدة في الوقت الذي يتصارع فيه العالم مع ارتفاع أسعار الطاقة والحاجة إلى الابتعاد بسرعة عن حرق الوقود الأحفوري لوقف ارتفاع متوسط درجات الحرارة العالمية إلى مستويات خطيرة.
ومن خلال قانون الحد من التضخم، ستخصص إدارة الرئيس الأميركي، جو بايدن ما يقرب من 370 مليار دولار في إعانات جديدة للطاقة منخفضة الكربون في محاولة لخفض الانبعاثات والفوز بسباق عالمي للجيل التالي من التكنولوجيا النظيفة.
وقالت مصادر مطلعة على النتائج إن تفاعل الاندماج في منشأة الحكومة الأميركية أنتج حوالي 2.5 ميغا جول من الطاقة، مقارنة باستهلاك طاقة تقدّر بـ 2.1 ميغا جول، فيما لا تزال البيانات قيد التحليل.
تجارب موازية
وتركز معظم أبحاث الاندماج على نهج مختلف يُعرف باسم اندماج الحقل المغناطيسي، حيث يتم الاحتفاظ بوقود الهيدروجين في مكانه بواسطة مغناطيس قوي ويتم تسخينه إلى درجات حرارة قصوى بحيث تندمج النوى الذرية للذرات.
في الاثني عشر شهراً المنتهية في يونيو، جمعت شركات الاندماج 2.83 مليار دولار من الاستثمارات، وفقاً لجمعية Fusion Industry Association، مما رفع إجمالي استثمارات القطاع الخاص حتى الآن إلى ما يقرب من 4.9 مليار دولار.
وقد وصف نيكولاس هوكر، الرئيس التنفيذي لشركة First Light Fusion الناشئة في أكسفورد، والتي تعمل على تطوير نهج مشابه لتلك المستخدمة في NIF، الاختراق المحتمل بأنه "تغيير قواعد اللعبة".