Energija koja bi punila zemaljske resurse bez prestanka

Svemir je silno prostranstvo koje sadrži svu materiju i energiju koja postoji - čine ga sve galaktike, zvijezde i planeti. Njegova prava veličina je nepoznata, a znanstvenici vjeruju da je svemir golemi izvor energije koja može služiti i nama na Zemlji. U svojoj potrazi za alternativnim izvorima energije, koja bi zagrijavala i osvjetljavala naš planet, znanstvenici otkrivaju sve novije i zanimljivije oblike. Tako se u posljednje vrijeme velike nade polažu u nuklearnu fuziju, bolje rečeno u fuzijske reaktore koji proizvode nuklearnu energiju spajanjem više atomskih jezgri. To je, tvrde znanstvenici, najpoželjnija energetska tehnologija za čovječanstvo.

Fuzija je nuklearni proces u kome se dvije lakše jezgre kombiniraju da bi se stvorila jedna, teža jezgra. Primjerice, jezgre željeza i nikla imaju najveću energetsku vezu i zbog toga su najstabilnije među svim ostalima. Fuzija dviju jezgri lakših od jezgre željeza ili nikla najčešće oslobađa energiju. Fisija je pak nuklearni proces u kojem se teške jezgre razdvajaju na dvije manje.

Iskorištavanjem pogonske snage termonuklearne sile koju stvara Sunce i šalje je u svemir, fuzijska elektrana može proizvesti čak gigavat struje sa svega nekoliko kilograma goriva dnevno. Takav reaktor ne bi ispuštao stakleničke plinove, a stvarao bi relativno zanemarive količine nisko zagađujućeg nuklearnog otpada, koji će do kraja stoljeća najvjerojatnije biti bezopasan. Čak i da ti pogoni postanu meta terorističkog napada, stupanj radijacije izvan njihova područja bio bi toliko nizak da ne bi bilo potrebe niti za evakuacijom obližnjeg stanovništva, objašnjava Faruk Nadjmabadi, stručnjak za fuziju i voditelj Centra za istraživanje energije na kalifornijskom Sveučilištu u San Diegu. Iako stručnjaci vjeruju da je fuzija velik potencijalni izvor energije, pitanje je samo ekonomske isplativosti jer bi trebalo više od 20 godina za izgradnju takvih elektrana.

Problem je i energetske uštede - kako postići visoku temperaturu potrebnu za spajanje jezgri, a da se za to ne potroši više energije nego što se poslije dobije. Znanstvenici u Francusko i Kini užurbano rade na odgovorima kako bi počeli s projektom fuzijskih elektrana. Svi se slažu da je nuklearna fuzija jedan od najozbiljnijih potencijalnih izvora energije.

Kad je riječ o iskorištavanju energije iz svemira, znanstvenici istražuju još jedan zanimljiv izvor - energiju svemirskih mikrovalova. Još se kasnih šezdesetih godina prošlog stoljeća javila ideja o postavljanju gigantskih satelita u svemiru koji bi eksploatirali nevidljive mikrovalove i pretvarali ih u energiju koja bi se emitirala na Zemlju. Ipak, tada očito nije bilo vrijeme da se takvo što napravi pa se odustalo od daljnjeg razmišljanja, no danas razvoj novih tehnologija dopušta znanstvenicima razradu te ambiciozne i revolucionarne ideje. Nasa je već krenula s prvim koracima u tom smjeru. Radi se također o potencijalu Sunčeve silne energije koju ta zvijezda isijava i šalje je na Zemlju pa je to potencijalno vrlo ozbiljan energetski izvor koji bi u 22. stoljeću mogao biti i više nego prikladan i upotrebljiv.

Nasa je angažirala američku kompaniju Solaren Corporation koja marljivo raditi na gigantskom agregatu solarnih kolektora u orbiti, udaljenoj oko 4000 kilometara od Zemlje, iznad kalifornijskog grada Fresna, sa koga bi se dobivao snažan mlaz Sunčeve energije. Bilo bi dovoljno svega četiri-pet lansiranja u svemir da se cijeli agregat izbaci u putanju oko Zemlje i tako započne nova era energije koja bi grijala, osvjetljavala i punila resurse našeg planeta bez prestanka.

Jedna druga kalifornijska kompanija za isporuku atomske energije PG&E već je potpisala komercijalni ugovor o preuzimanju solarnog mlaza i njegovu usmjeravanju ka Zemlji ako se cijeli tehnološki projekt uspješno privede kraju. Stručnjaci objašnjavaju da bi se iz tako čistog izvora energije, koji ne bi zagađivao okoliš, moglo dobiti 200 megavata struje, ili otprilike pola kapaciteta prosječne plinske elektrane. Tako proizvedenom električnom energijom opskrbljivalo bi se više od 150.000 kalifornijskih domova.

Trošak projekta procjenjuje se na više od dvije milijarde dolara. Sama solarna energija pretvarala bi se u radiovalove koji bi se usmjeravali na prijemnu stanicu u američkom gradiću Fresnu. Odatle bi se pretvarala u električnu energiju i slala potrošačima putem visokovoltne mreže prijenosnika. Autori projekta vjeruju da bi mogao postati operativan već oko 2016. godine te da bi tada i počela eksploatacija besplatne Sunčeve energije koja na Zemlju dolazi s udaljenosti od oko 180 milijuna kilometara. Već 45 godina sateliti kruže oko Zemlje i na svojim vatrootpornim panelima prikupljaju Sunčevu svjetlost i pretvaraju je u energiju u formi radiovalova za prijenos na Zemaljske stanice.

Znanstvenici Bristolskog sveučilišta su koristeći termalne energetske konvertere (TEC) uspjeli napraviti solarne panele opremljene nekim paraboličnim antenama, koji su u stanju proizvesti silne megavate struje. Naime, zamijenili su konvencionalne elektrode materijalom temeljenim na dijamantnom prahu tako da TEC može raditi na temperaturama i do 320 stupnjeva Celzija. Projekt financira energetska kompanija E.On. Plan je da se TEC-ovi uređaji koji imaju specijalne elektrode izrađene od nanočestica industrijskog dijamantskog praha više koriste, jer nisu preskupi i već su sada dostupni. Inače, TEC-ovi uređaji ugrađuju se u svemirske brodove gdje su temperature i više od 1500 stupnjeva Celzija za proizvodnju struje potrebne radi pogona broda.

Fuzija - energetski izvor zvijezda
Već dugo postoji ideja da se oponaša proces stapanja atomskih jezgara lakih kemijskih elemenata u teže, odnosno fuzija, koja je izvor energije u zvijezdama poput našeg Sunca. Fuzija rezultira velikom količinom toplinske energije, koja bi se potom pretvarala u električnu. U fuzijskom reaktoru koriste se deuterij i tricij. Deuterija u prirodi ima u izobilju - svaki 7000. atom vodika u običnoj vodi ili moru upravo je deuterij. Metode ekstrakcije deuterija iz vode su poznate i dovoljno jeftine. Tricija u prirodi nema, ali se može dobiti cijepanjem atoma litija, kojeg za te potrebe na Zemlji ima dostatno za proizvodnju električne energije sljedećih milijun godina.