إنجازات COP28.. إعلان الاندماج النووي يغير قواعد اللعبة في أزمة المناخ
خلال مؤتمر (COP28) أعلن المبعوث الأمريكي للمناخ جون كيري عن خطة دولية لتعزيز الاندماج النووي باعتباره تكنولوجيا خالية من الانبعاثات.
وقد أطلق جون كيري خطة مشاركة دولية -تضم 35 دولة- لتعزيز الاندماج النووي من خلال البحث والتطوير، وستركز المبادرة أيضا على التنظيم والسلامة، وتتطلع إلى تقليل مشكلات سلسلة التوريد.
حيث يمكن لتكنولوجيا الاندماج النووي الخالية من الانبعاثات أن تغير قواعد اللعبة في مكافحة تغير المناخ، إذا أمكن توسيع نطاقها.
ويأتي إعلان كيري بعد أن وقعت بريطانيا والولايات المتحدة اتفاقية تعاون بشأن الاندماج النووي في نوفمبر/تشرين الثاني. وتسعى أستراليا والصين وألمانيا واليابان أيضا إلى الاندماج.
- بهذه الطريقة تؤثر تغيرات المناخ على التنمية البشرية (تحليل)
- كيف يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة الباحثين في فهم أنماط المناخ؟
عام الاندماج النووي
لقد كان عاما مليئا بالتطورات الكبيرة في مجال الاندماج النووي. وفي أغسطس/آب كرر العلماء في مختبر لورانس ليفرمور الوطني الأمريكي في كاليفورنيا الاختراق الذي حققوه لأول مرة في ديسمبر/كانون الأول 2022، وحققوا "كسبا صافيا للطاقة" في الاشتعال بالاندماج النووي.
وباستخدام أشعة الليزر تجاوزت كمية الطاقة الناتجة عن تفاعل الاندماج تلك التي تركزت على الهدف في لحظة واحدة.
وبالعودة إلى يناير/كانون الثاني 2023، في الاجتماع السنوي للمنتدى الاقتصادي العالمي في دافوس، تحدثت العالمة النووية ومديرة المختبر كيم بوديل، أمام إحدى اللجان، بعد شهر من تحقيق فريقها الاختراق الأصلي.
وقالت: "إذا أردنا المضي قدما بهذا الأمر فإن الشراكات بين القطاعين العام والخاص ستكون ضرورية".
كما ارتفعت استثمارات القطاع الخاص في التكنولوجيا الناشئة في السنوات العشرين الماضية، وفقاً لماكينزي. وفي شهر مايو/أيار أعلنت شركة مايكروسوفت عن صفقة مع شركة الاندماج النووي الأمريكية الخاصة هيليون لشراء الكهرباء المنتجة باستخدام تكنولوجيا الاندماج في عام 2028.
وقال رئيس مايكروسوفت براد سميث "إن عمل هيليون يدعم أهدافنا طويلة المدى للطاقة النظيفة وسيدفع السوق لإنشاء طريقة جديدة وفعالة لجلب المزيد من الطاقة النظيفة إلى الشبكة بشكل أسرع".
وقد جمعت الشركات نحو 5 مليارات دولار من التمويل الخاص للاندماج النووي، في سعيها لتكرار مصدر الطاقة الذي يغذي الشمس.
رواد الاندماج النووي
وتعتمد هذه الشركات على العمل السابق للباحثين الرائدين، بما في ذلك الباحثون في مختبر الاندماج النووي JET بالمملكة المتحدة في أكسفورد.
وقد أجرى مختبر JET تجاربه الأولى في عام 1983، واستمرت لمدة 40 عامًا حتى دخل المفاعل مرحلة الخروج من الخدمة في أكتوبر/تشرين الأول 2023. وكان أكبر مفاعل اندماجي وأكثرها تقدمًا في العالم، وفي عام 2022 حطم الرقم القياسي لأكبر قدر من الطاقة المنتجة من مفاعل نووي.
وقال بيان صادر عن حكومة المملكة المتحدة: "سيساعد برنامج إيقاف تشغيل JET وإعادة استخدامه في تحديد دورة الحياة الكاملة لمحطة توليد الطاقة بالاندماج وسيستمر في تقديم الأبحاث والابتكارات الرائدة. وسيساعد في تحديد متطلبات السلامة والأخلاقية".
سباق الاندماج النووي
تتسابق المختبرات الحكومية وأكثر من 30 شركة لتوليد الطاقة من الاندماج النووي، بما في ذلك فريق بوديل في كاليفورنيا.
وفي ديسمبر/كانون الأول 2022 تمكنوا من إنتاج طاقة من التفاعل أكثر مما استهلكها، وهو ربح صافي قدره 1.5 ميغا في وقت أقل مما يستغرقه الضوء للسفر بوصة واحدة.
وقالت وكيلة وزارة الأمن النووي ومديرة الإدارة الوطنية للأمن النووي (NNSA) جيل هروبي، "كان يوم الإثنين 5 ديسمبر/كانون الأول يوما مهما للعلوم".
وفي دافوس، أوضح بوديل أن التجربة تضمنت تسليط "192 ليزر" على هدف صغير وتسخينه لخلق تفاعل ذاتي الاستدامة.
لكنها قالت إن الجدول الزمني لتوليد الطاقة قد يستغرق "عقدين أو ثلاثة عقود"، وحثت على التعاون الكبير لبناء "نظام بيئي اندماجي".
ما الاندماج النووي؟
تستخدم محطات الطاقة النووية الحالية الانشطار النووي، وهو ما يؤدي في الأساس إلى تقسيم نواة الذرة.
الاندماج النووي هو ما يحدث في الشمس والنجوم الأخرى، ويتضمن دمج نواتين ذريتين لتكوين واحدة أكبر. يطلق كلا التفاعلين كميات كبيرة من الطاقة، ولكن مع الاندماج النووي هناك إنتاجية عالية جدا من الطاقة وإنتاج منخفض جدا من النفايات النووية.
ويحدث الاندماج عندما ترتبط ذرتان خفيفتان معًا أو تندمجان لتكوين ذرة أثقل. الكتلة الإجمالية للذرة الجديدة أقل من كتلة الذرتين اللتين شكلتاها، وتنطلق الكتلة "المفقودة" على شكل طاقة، كما وصفتها معادلة ألبرت أينشتاين الشهيرة E=mc2.
وهناك العديد من "الوصفات" لتحضير الاندماج النووي، والتي تعتمد على تركيبات ذرية مختلفة. ولكن التركيبة الواعدة للطاقة على الأرض اليوم هي اندماج ذرة الديوتيريوم مع ذرة التريتيوم، وتتطلب هذه العملية درجات حرارة تبلغ حوالي 72 مليون درجة فهرنهايت (39 مليون درجة مئوية)، وتنتج 17.6 مليون إلكترون فولت من الطاقة.
ويعد الديوتيريوم عنصرًا واعدًا لأنه أحد نظائر الهيدروجين. وفي المقابل يعتبر الهيدروجين جزءا أساسيا من الماء، يمكن لغالون من مياه البحر (3.8 لتر) أن ينتج طاقة تعادل 300 غالون (1136 لترا) من البنزين.
aXA6IDEzLjU4LjQwLjE3MSA=
جزيرة ام اند امز
