العلماء يقتربون من بناء مفاعل اندماج قد يحل ازمة الطاقة في العالم

كتبه للغارديان: هانا ديفلين
ترجمة: احمد طريف المدرس
تدقيق: عقيل صكر
تصميم: مينا خالد

وفقاً لمبادرة أمريكية مُشتركة بين معهد “ماساتشوستس” للتكنولوجيا (ام آي تي) وشركة خاصة، فإن حلم تحويل الإندماج النووي من تجربة علمية مُكلفة إلى عملية تجارية لتوليد الطاقة، قد يُصبح مُمكنا بغضون (15) سنة. مُستخدمين موصلات حرارة فائقة، لصنع مغناطيس فائق (أهم أجزاء المفاعل بحسب هاورد ويلسون، أستاذ البلازما بجامعة يورك) سيقلّص العُلماء الزمن المتوقّع لبناء المفاعل من (30) سنة إلى (15) سنة، وسيكون أوّل مفاعل أندماج ينتج طاقة أكثر ممّا يتطلّب لإتمام التفاعل، فحتّى اللحظة كل تفاعلات الاندماج المُصنّعة تستهلك طاقة أكثر ممّا تُنتج، وذلك يجعلها غير مُجدية لتوليد الكهرباء، وبالقضاء على عجز الطاقة هذا سوف نحصل على مصدر طاقة نظيف (بدون كربون).

وقد استمدّت شركة (كومونويلث فيوجن سيستمز) خمسين مليون دولار، من شركة (إي ان آي) الإيطالية لدعم هذا المشروع، وقد صرّح مُديرها التنفيذي (بوب مومجارد): “نعتقد أنَّ لدينا العلم والسرعة والامكانيات اللازمة لتوليد طاقة اندماج بدون الحاجة للكربون في غضون (15) سنة، وسوف يكون لذلك تأثيراً هامّاً في مُكافحة التغيّر المناخي”.

ولكن كيف يعمل تفاعل الاندماج؟
ببساطة الاندماج قائمٌ على مبدأ جمع عنصرين خفيفين للحصول على عنصر أثقل، عندما يتم ضغط ذرات الهيدروجين بشكل كافي، تندمج الذرات معاً لتعطي الهيليوم ويُرافق ذلك أطلاق كميات كبيرة من الطاقة، ولكن للحصول على طاقة صافية يجب تطبيق درجات حرارة عالية جداً بمرتبة مئات ملايين الدرجات السيليزية (أسخن من مركز الشمس)، ولا يمكن لأي مادة صلبة تحمّل درجة حرارة مماثلة، ولذلك يقوم العُلماء بحمل البلازما (حساء غازي من الجسيمات المُتشرّدة) بواسطة مغناطيس فائق القوّة، لغزل حجرة التفاعل (التي تشبه الدونات). وقد سمحت مادة فائقة التوصيل متوفرة حديثاً -وهي شريط فولاذي مطلي بمركّب يُسمّى أكسيد البروم – أكسيد الباريوم والإيتريوم – للعلماء بإنتاج مغانط أصغر حجماً وأكثر قوة.

ومن المُحتمل أن يقلّل هذا من كمية الطاقة للحصول على الاندماج، وبأزدياد شدّة الحقل المغناطيسي تزداد شدّة ضغط التفاعل. وسيكون المفاعل المنشود المدعو (سبارك) أصغر بحوالي 65 مرة من نظيره الذي أقيم في فرنسا بتعاون دولي، وسيكون قادراً على أنتاج (100 ميغا واط) من الحرارة التي لن تتحوّل إلى كهرباء، وسيكون قادراً على توليد كهرباء تكفي لمدينة صغيرة خلال عشر ثواني، ويتوقّع أن ينتج ضعف الطاقة اللازمة لتسخين البلازما، وبذلك نكون قد حصلنا على طاقة صافية من تفاعل اندماج! وكل ذلك خلال أقل من (15) سنة.

بماذا يتميّز الاندماج ؟
يتميّز تفاعل الاندماج بإعتماده على الهيدروجين المتوفّر بسهولة كوقود، على عكس الوقود الأحفوري ووقود تفاعلات الإنشطار (اليورانيوم )، كما أن الاندماج لا ينتج غازات دفيئة ولا يخلّف نفايات مُشعّة خطرة، مثل تفاعلات الانشطار النووي التقليدية. وقالت الدكتورة (ماريا زوبر) نائبة رئيس معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والبحوث، إن هذا التطوّر سيُساهم بحل أزمة التغيّر المناخي، من خلال أنتاج طاقة نظيفة صافية، وأضافت بحماس: “إذا نجحنا سوف نغيّر النظام العالمي للطاقة إلى الأبد”.

المقال باللغة الانجليزية: هنا