Kan jakten på ren energi äntligen hjälpa till att tackla klimatkrisen?

Översta raden

Forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien har lyckats få ut mer energi ur en kärnfusionsreaktion än de lagt in för att utlösa den, det amerikanska energidepartementet meddelade Tisdag, berättade ett stort genombrottsexperter forbes är ett stort steg mot att utveckla en nästan gränslös källa till ren energi som förmodligen fortfarande är decennier bort och som kommer att komma för sent för att ta itu med de mest angelägna problemen i kampen mot klimatförändringarna.

Nyckelfakta

Forskare har tittat på kärnfusion - den stjärndrivande processen som kombinerar lättare grundämnen som väte och helium till tyngre och frigör energi - i årtionden men har kämpat för att uppnå en nettoenergivinst på grund av de energiintensiva förhållanden som krävs för att utlösa fusionsreaktioner.

Att uppnå nettoenergivinst är en "stor milstolpe" för fusionsforskning och "banar väg för praktisk fusionsenergi", berättade Troy Carter, plasmafysiker vid University of California, Los Angeles. forbes.

Att utveckla en maskin som kan utnyttja fusion skulle ge oss en "stor ny ren energikälla", förklarade Todd Allen, professor i kärnteknik vid University of Michigan, även om han noterade att detta kommer att ta år eftersom det finns "några stora utmaningar" för att hanteras som att hålla reaktionen igång under långa perioder och fånga energin överkomligt.

Aneeqa Khan, en forskare inom kärnfusion vid University of Manchester, berömde det "lovande och spännande resultatet" men berättade forbes den tar inte hänsyn till energin som behövs för att köra lasrarna som innehåller fusionsreaktionen eller andra ineffektiviteter eller förluster i processen, som alla måste beaktas när man designar en livskraftig kommersiell anläggning.

"Vi är fortfarande en väg bort från kommersiell fusion," sa Khan, vilket betyder att fusion "inte kan hjälpa oss med klimatkrisen nu."

Ajay Gambhir, en senior forskare vid Imperial College London Grantham Institute for Climate Change and the Environment, instämde och berättade forbes det har historiskt tagit elproduktionsteknik "flera decennier att gå från genombrott i laboratorieskala till kommersialisering" och att kommersiellt break-even för fusion "kan vara flera år bort", bortom en punkt då analyser tyder på att elproduktion bör avkarbonas.

Nyheter Peg

Forskare vid National Ignition Facility vid Lawrence Livermore National Laboratory uppnådde fusionständning den 5 december, US Department of Energy meddelade Tisdag, vilket markerar första gången i historien som ett kontrollerat fusionsexperiment producerade mer energi än som användes för att utlösa det. "Förenklat uttryckt är detta en av de mest imponerande vetenskapliga bedrifterna under 21-talet", sade energiminister Jennifer Granholm på tisdagen och sa att utvecklingen skulle "stärka vår nationella säkerhet" genom att förbättra USA:s kärnkraftskapacitet och "flytta oss ett betydande steg närmare till möjligheten att fusionsenergi med noll koldioxidutsläpp driver vårt samhälle."

Contra

Tidsramarna för att utveckla fusion som energikälla är för stora för att hjälpa till med de mest akuta klimatproblemen, som innebär en omedelbar minskning av koldioxidutsläppen. "Fusion är redan för sent för att hantera klimatkrisen," sa Khan Forbes. "Vi står redan inför förödelsen från klimatförändringar på global skala, när vi tittar på översvämningarna i Pakistan, torkan i Kina och Europa bara denna sommar." Experter varnar för att ta itu med dessa problem och att koldioxidreduktioner inte kan vänta år eller decennier för att börja och Gambhir sa att flera analyser för att uppnå nettonoll till 2050 visar att global elektricitet skulle vara helt koldioxidfri till omkring 2040. Khan betonade att det är viktigt att ha både långa och korta långsiktiga strategier, och tillägger att vi bör använda oss av befintlig teknik med låga koldioxidutsläpp som kärnklyvning och förnybar energi samtidigt som vi "investerar i fusion på lång sikt."

Vad vi inte vet

Hur lång tid tar fusionen. Det har varit ett långvarigt skämt inom området att fusion har varit bara några år bort i decennier. Alla experter forbes talade med underströk vikten av fyndet men lyfte fram stora tekniska och vetenskapliga utmaningar som ligger framför oss för att göra fusion genomförbar. Allen, som berättade forbes han är inte en bra prediktor när man bedömer när fusion kan vara redo, sa att han gissade att det var "fortfarande ett par decennier" bort. Betydande mängder privat och offentlig finansiering skulle kunna driva detta framåt snabbare, tillade han. Carter berättade forbes det var viktigare att tala om "viljan att investera och förnya" än om tiden, och pekade på nya initiativ från Vita huset som främjar fusion och betydande privata investeringar i sektorn. Vissa initiativ syftar till att utveckla pilotanläggningar i en skala av ett decennium eller mindre, tillade han.

Nyckelbakgrund

Forskare har strävat efter kärnfusion i decennier och sett det som en potentiellt riklig grön energikälla. Det anses vara grönt eftersom det inte släpper ut kol och även om det fortfarande producerar avfall - vissa biprodukter är radioaktiva - är detta hanterbart och mycket mindre farligt än det som produceras av kärnklyvning. Det erbjuder en nästan obegränsad energiförsörjning på grund av överflöd av bränsle som används - det primära bränslet är en tung form av väte som finns i havsvatten - som Carter sa skulle kunna "ge tillräckligt med energi för världen i många hundra tusen år om inte miljoner år."

Ytterligare läsning

Kärnfusion driver stjärnor. Kan det en dag elektrifiera jorden? (Nationella geografiska)

Fusionsenergigenombrott av amerikanska forskare ökar förhoppningarna om ren kraft (Ekonomiska tider)