SHBA udhëhoqi në shkrirjen bërthamore për dekada. Tashmë Kina është në pozicionin për të fituar garën

Qyteti i gjallë i Shangait shënon festimet kombëtare me shfaqjet e dritës me famë botërore, duke ndriçuar rrokaqiejt e tij me ngjyra verbuese, si fenerë të inovacionit kinez.

Është këtu që shkencëtarët dhe inxhinierët punojnë gjatë gjithë kohës për të ndjekur gjënë tjetër të madhe në teknologjinë globale, nga interneti 6G dhe inteligjenca artificiale e avancuar te robotika e gjeneratës së ardhshme. Është gjithashtu këtu, në një rrugë të thjeshtë në qendër të qytetit, një start-up i vogël i quajtur Energy Singularity po punon për diçka të jashtëzakonshme: energjinë e shkrirjes bërthamore.

Kompanitë amerikane dhe ekspertët e industrisë janë të shqetësuara se Amerika po humbet epërsinë e saj prej dekadash në garën për të zotëruar këtë formë pothuajse të pakufishme të energjisë së pastër, pasi kompanitë e reja të shkrirjes mbijnë në të gjithë Kinën dhe Pekini ia kalon DC-së.

Shkrirja bërthamore, procesi që fuqizon diellin dhe yjet e tjerë, është shumë i vështirë për t'u përsëritur në Tokë. Shumë vende kanë arritur reagime të shkrirjes, por mbajtja e tyre për një kohë mjaft të gjatë për t'u përdorur në botën reale mbetet e pakapshme.

Masterizimi i fuzionit është një perspektivë joshëse që premton pasuri dhe ndikim global për cilindo vend që e zbut atë i pari.

Çmimi i kësaj energjie është efikasiteti i saj absolut. Një reaksion i fuzionit i kontrolluar çliron rreth katër milionë herë më shumë energji sesa djegia e qymyrit, naftës ose gazit dhe katër herë më shumë se ndarja, lloji i energjisë bërthamore që përdoret sot. Nuk do të zhvillohet me kohë për të luftuar ndryshimet klimatike në këtë dekadë vendimtare, por mund të jetë zgjidhja për ngrohjen e ardhshme.

Sipas Jean Paul Allain, i cili drejton Zyrën e Shkencave të Energjisë së Fusionit të Departamentit të Energjisë të SHBA-së, qeveria kineze po derdh para në sipërmarrje, duke vënë rreth 1 miliard deri në 1.5 miliardë dollarë në vit në shkrirje. Në krahasim, administrata Biden ka shpenzuar rreth 800 milionë dollarë në vit.

“Për mua, ajo që është më e rëndësishme se numri, është se sa shpejt po e bëjnë këtë”, tha Allain për CNN.

Bizneset private në të dy vendet janë optimiste, duke thënë se mund të marrin energji të shkrirjes në rrjet deri në mesin e viteve 2030, pavarësisht sfidave të mëdha teknike që mbeten.

SHBA ishte ndër të parat në botë që lëvizi në gambit futuristik, duke punuar me zell në kërkimin e shkrirjes që nga fillimi i viteve 1950. Përpjekja e Kinës në shkrirje erdhi më vonë atë dekadë. Kohët e fundit, ritmi i saj është rritur: që nga viti 2015, patentat e bashkimit të Kinës janë rritur dhe tani ka më shumë se çdo vend tjetër, sipas të dhënave të industrisë të publikuara nga Nikkei.

Energy Singularity, start-up në Shangai, është vetëm një shembull i shpejtësisë së deformimit të Kinës.

Ajo ndërtoi tokamakin e vet në tre vitet që kur u krijua, më shpejt se çdo reaktor i krahasueshëm që është ndërtuar ndonjëherë. Një tokamak është një makinë shumë komplekse cilindrike ose në formë donuti që ngroh hidrogjenin në temperatura ekstreme, duke formuar një plazmë të ngjashme me supë në të cilën ndodh reaksioni i shkrirjes bërthamore.

Për një kompani të re që punon në një nga enigmat më të vështira të fizikës në botë, Energy Singularity është tepër optimiste. Ka arsye për të qenë: Ka marrë më shumë se 112 milionë dollarë në investime private dhe gjithashtu ka arritur një të parë në botë - tokamak i tij aktual është i vetmi që ka përdorur magnet të avancuar në një eksperiment plazma.

Të njohur si superpërçues me temperaturë të lartë, magnetët janë më të fortë se ato të bakrit që përdoren në tokamakët e vjetër. Sipas  shkencëtarëve të MIT që hulumtojnë të njëjtën teknologji , ato lejojnë tokamakët më të vegjël që mund të gjenerojnë po aq energji shkrirjeje sa ato më të mëdhatë dhe mund të kufizojnë më mirë plazmën.

Kompania po planifikon të ndërtojë një tokamak të gjeneratës së dytë për të provuar se metodat e tij janë komercialisht të zbatueshme deri në vitin 2027, dhe ajo pret një pajisje të gjeneratës së tretë që mund të ushqejë energji në rrjet përpara vitit 2035, tha kompania.

Në të kundërt, tokamakët në SHBA po plaken, tha Andrew Holland, CEO i Shoqatës së Industrisë Fusion me bazë në Uashington, DC. Si rezultat, SHBA mbështetet në makinat e aleatëve të saj në Japoni, Evropë dhe MB për të çuar më tej kërkimin e saj.

Holland vuri në dukje një park të ri kërkimor për shkrirje prej 570 milionë dollarësh në Kinën lindore në ndërtim e sipër, i quajtur CRAFT, në rrugën e duhur për t'u përfunduar vitin e ardhshëm.

"Ne nuk kemi asgjë të tillë," i tha ai CNN. “Laboratori i Fizikës së Plazmës në Princeton ka 10 vjet që po përmirëson tokamak-un e tij. Tokamak tjetër që funksionon në Shtetet e Bashkuara, DIII-D , është një makinë 30-vjeçare. Nuk ka pajisje moderne të shkrirjes në laboratorët kombëtarë amerikanë.”

Ka një shqetësim në rritje në industrinë amerikane që Kina po mposht Amerikën në lojën e saj. Disa nga tokamakët e gjeneratës së ardhshme që Kina ka ndërtuar ose planifikon të bëjë, janë në thelb "kopje" të modeleve amerikane dhe përdorin komponentë që ngjajnë me ato të prodhuara në Amerikë, tha Holland.

Tokamak BEST i financuar nga shteti kinez, i cili pritet të përfundojë në vitin 2027, është një kopje e një të projektuar nga Commonwealth Fusion Systems, tha Holland, një kompani në Massachusetts që punon me MIT. Të dy dizajnet përmbajnë të njëjtin lloj magnetësh të avancuar që përdor Energy Singularity.

Një makinë tjetër që po ndërtohet nga një kompani private kineze duket shumë e ngjashme me atë të projektuar nga kompania amerikane Helion, tha Holland.

Ka "një histori të gjatë" të Kinës që kopjon teknologjinë amerikane, shtoi ai.»

"Ata janë ndjekës të shpejtë dhe më pas marrin drejtimin duke dominuar zinxhirin e furnizimit," tha Holland, duke përdorur teknologjinë e paneleve diellore si shembull. "Ne jemi të vetëdijshëm për këtë dhe duam të sigurohemi që kjo të mos ecë përpara."

CNN nuk mori një përgjigje nga Administrata Kombëtare e Energjisë e Kinës kur u pyet nëse kërkimi i fuzionit i financuar nga shteti ishte kopjuar ose frymëzuar nga dizajnet amerikane.

Lazerët kundër tokamakëve

Shkrirja bërthamore është një proces shumë kompleks që përfshin bashkimin e dy bërthamave që normalisht do të zmbrapseshin. Një mënyrë për ta bërë këtë është rritja e temperaturave në një tokamak në masën 150 milionë gradë Celsius, 10 herë më shumë se ajo e bërthamës së diellit.

Kur ato lidhen, bërthamat lëshojnë një sasi të madhe energjie si nxehtësi, e cila më pas mund të përdoret për të kthyer turbinat dhe për të gjeneruar energji.

SHBA ka qenë një lider i shkrirjes për dekada; ishte kombi i parë që aplikoi energjinë e shkrirjes në botën reale - në një bombë hidrogjeni.

Në fillim të viteve 1950, ushtria amerikane testoi një seri armësh bërthamore në Oqeanin Paqësor, të cilat u "përforcuan" nga gazrat që krijuan një reaksion shkrirjeje, duke rezultuar në një shpërthim 700 herë më të fortë se shpërthimi i Hiroshimës.

Mbajtja e shkrirjes bërthamore për periudha të gjata është shumë më sfiduese dhe ndërkohë që Kina ecën përpara me tokamakët e saj, SHBA-ja po gjen një avantazh në teknologjinë tjetër: lazerët.

Në fund të vitit 2022, shkencëtarët në Laboratorin Kombëtar Lawrence Livermore në Kaliforni qëlluan gati 200 lazer në një cilindër që mbante një kapsulë karburanti me madhësinë e një kokrre piper, në eksperimentin e parë të suksesshëm në botë për të gjeneruar një fitim neto të energjisë së shkrirjes. Kjo do të thotë se nga procesi doli më shumë energji sesa u përdor për të ngrohur kapsulën (megjithëse ata nuk llogaritën energjinë e nevojshme për të fuqizuar lazerët).

Ka akoma më shumë mënyra për të arritur shkrirjen bërthamore dhe SHBA-ja po mbron bastet e saj në një sërë teknologjish.

Nuk është e pamundur që kjo qasje të shpërblehet.

“Ne nuk e dimë saktësisht se cili do të jetë koncepti më i mirë, dhe mund të mos jetë i tillë,” tha Melanie Windridge, një fizikante plazma me bazë në Mbretërinë e Bashkuar dhe CEO e Fusion Energy Insights, një organizatë monitoruese e industrisë. Në fund të fundit mund të ketë disa qasje të zbatueshme për fuqinë e shkrirjes, tha ajo për CNN. "Dhe më pas do të zbresë në kosto dhe faktorë të tjerë në një afat më të gjatë."

Por tokamak është koncepti më i hulumtuar, tha ajo.

“Me kalimin e kohës, është bërë më së shumti kërkime në të, kështu që është më i avancuari në aspektin e fizikës,” tha Windridge. "Dhe shumë kompani private po ndërtojnë mbi këtë."

Me paratë që Kina po investon në kërkime, koncepti tokamak po evoluon me shpejtësi. Tokamak Lindor i Kinës në Hefei mbajti plazmën të qëndrueshme në 70 milionë gradë Celsius – pesë herë më e nxehtë se bërthama e diellit – për më shumë se 17 minuta, një rekord botëror dhe një zbulim objektivisht mahnitës.

Mikhail Maslov i Autoritetit të Energjisë Atomike në Mbretërinë e Bashkuar e përshkroi atë si një "piketa të rëndësishme", duke shtuar se ekzekutimi i impulseve të gjata të plazmës mbetet një nga sfidat më të mëdha teknike për komercializimin e energjisë së shkrirjes.

Ndërsa qeveria e Kinës derdh para në shkrirje, SHBA ka tërhequr shumë më tepër investime private. Globalisht, sektori privat ka shpenzuar 7 miliardë dollarë për shkrirjen në tre deri në katër vitet e fundit, rreth 80% e të cilave ka qenë nga kompanitë amerikane, tha Allain i DOE.

“Në SHBA, ajo që keni është shpirti sipërmarrës i të qenit në gjendje të mendoni vërtet jashtë kutisë dhe të inovoni dhe të adresoni vërtet disa nga këto boshllëqe, jo vetëm në shkencë, por edhe në teknologji,” tha ai.

Por nëse qeveria kineze vazhdon të investojë më shumë se 1 miliard dollarë në vit, kjo së shpejti mund të eklipsojë shpenzimet e SHBA-së, madje edhe në sektorin privat.

Dhe nëse këto investime shpërblehen, festimet shumëngjyrëshe në Shangai jo vetëm që do të mundësohen nga shkrirja, ato do ta hedhin Kinën në një dritë krejtësisht të re.