ستيفن كولي: الإنصهار هو مستقبل الطاقة

السؤال الأساسي هو، " متى سنصل إلى الإنصهار؟" لقد مرّ وقت طويل منذ أن عرفنا عن الإنصهار. لقد عرفنا عن الإنصهار منذ عام 1920، عندما خمّن السير آرثر ستانلي والمدير العام للجمعية البريطانية لتقدم العلوم أن لهذا السبب تشرق الشمس.

لقد كنت دائم القلق حول الموارد. لا أعرف عنكم، لكن عندما أعطتني أمي الطعام كنت دائماً أميز الطعام الذي لا أحب من الطعام الذي أحب. وكنت آكل الذي لا أحب أولاً، لأن الطعام الذي تحب، تريد إبقائه. وكطفل تكون في حالة قلق دائم حول الموارد. وذات مرة قامت بالتوضيح لي مدى السرعة التي نستخدم بها موارد العالم، كنت أغضب جداً، غاضب مثلما كنت حينما أدركت أن الأرض ستفنى بعد خمسة مليارات سنة فقط قبل أن تبتلعها الشمس. أحداث كبيرة في حياتي، طفل غريب. (ضحك)

الطاقة، في هذه اللحظة، تهيمن عليها الموارد. البلدان التي تجني الكثير من الأموال بفعل الطاقة لديها شئ من تحتها. الثورة الصناعية التي قادها الفحم في هذه البلاد -- النفط، الغاز، آسف. (ضحك) الغاز، من المحتمل أنني الشخص الوحيد الذي يستمتع به عندما يوقف السيد بوتين صنبور الغاز، لأن ميزانيتي ترتفع.

نحن حقاً مُهيمن علينا الآن بتلك الأشياء التي نستخدمها بصورة أسرع وأسرع وأسرع. وبينما نحاول إنتشال مليارات الناس من الفقر في العالم الثالث، في الدول النامية، نحن نستخدم الطاقة أسرع وأسرع. وتلك الموارد تذهب بلا عودة. والطريقة التي سننتج بها الطاقة في المستقبل ليست من الموارد، إنها حقاً من المعرفة. إذا نظرتم 50 سنة في المستقبل، فان الطريقة التي من المحتمل أن نصنع بها الطاقة على الأرجح أحد هذه الثلاثة، بالرياح، ببعض الأشياء الأخرى، لكن هذه ستكون قواعد تحميل الطاقة التي تقود.

يمكن للطاقة الشمسية فعل ذلك، وبالتأكيد ينبغي علينا تطوير الطاقة الشمسية. لكن يلزمنا الكثير من المعرفة قبل أن نتمكن من إنتاج الطاقة الشمسية قاعدة تحميل الطاقة الرئيسية للعالم. الإنشطار. ستقوم حكومتنا بتنصيب ست محطات إنتاج طاقة نووية جديدة. سيقومون بوضع ست محطات إنتاج طاقة نووية ، وعلى الأرجح أكثر بعد ذلك. تبني الصين محطات إنتاج طاقة نووية. الجميع يفعل. لأنهم يعلمون أن ذلك أحد الطرق المضمونة لإنتاج طاقة لا تبعث الكربون.

لكن إذا أردتم معرفة ما هي أفضل مصدر للطاقة، فان أفضل مصدر للطاقة هو ذلك الذي لا يأخذ مساحة كبيرة، ولديه مصدر طاقة لا ينضب إفتراضياً، وآمن، ولا يبعث بأي كربون إلى الغلاف الجوي، ولا يخلّف أي مخلفات مشعة طويلة الأمد، إنه الإنصهار. لكن هناك مشكلة. وبالطبع فهناك دائماً مشكلة في هذه الحالات. الإنصهار صعب جداً لتحقيقه. لقد كنا نحاول طوال 50 سنة.

حسناً. ما هو الإنصهار؟ هنا تأتي الفيزياء النووية. وآسف على ذلك، لكن هذا ما يحركني. (ضحك) لقد كنت طفلاً غريباً. تأتي الطاقة النووية لسبب بسيط. أكثر نواة إستقراراً هي نواة الحديد، تماماً في منتصف الجدول الدوري. إنها نواة متوسطة الحجم. وستتجه نحو الحديد إذا كنت ترغب بالحصول على الطاقة. إذاً، اليورانيوم، الذي هو كبير جداً، يريد الإنشطار. لكن الجزيئات الصغيرة لتلتحم سوياً، النواة الصغيرة تريد الإلتحام سوياً لتكوين نواة أكبر لتتجه نحو الحديد.

ويمكنك الحصول على الطاقة بهذه الطريقة. وبالطبع ذلك بالضبط ما تفعله النجوم. في وسط النجوم يتجمع الهيدروجين سوياً ليصنع الهيليوم ثم يتجمع الهيليوم سوياً ليصنع الكربون، ليصنع الأوكسجين، كل هذه الأشياء التي نتكون منها تُصنع بين النجوم. لكنها عملية صعبة لتتم لأنه كما تعلمون، منطقة ما بين النجوم ساخنة جداً، تقريباً بحسب التعريف. وهناك رد فعل واحد وهو على الأرجح أسهل ردود فعل الإنصهار لنفعله. إنه بين أثنين من نظائر الهيدروجين، نوعين من الهيدروجين، الديوتيريوم ، وهو الهيدروجين الثقيل، الذي يمكن الحصول عليه من ماء البحر، و التريتيوم والذي هو هيدروجين فائق الثقلة.

هذان النوعان للنواة، حينما يكونان بعيدين عن بعضهما، يتم شحنهم. وحينما تدفعهم لبعضهم البعض، ويقومان بالصد. لكن حينما تقربهما لبعض بقرب كافي، يبدأ شئ يسمى بالقوة الخارقة في العمل ويسحبهما سوياً. إذاً، فمعظم الوقت يقومان بالصد. حينما تقربهما أكثر وأكثر وأكثر عندها في نقطة معينة تقوم القوة الخارقة بسحبهم سوياً. لوهلة يصبحان الهيليوم 5، لأن لديهم خمس جسيمات داخلهم.

لذا، تلك العملية التي تحدث هناك. يتجمع الديوتريوم والتريتيوم سويةً ويصنعان الهيليوم 5. ينشطر الهيليوم، ويخرج النيترون وتنتج طاقة هائلة. إذا أستطعت الوصول لدرجة حرارة مئوية تبلغ حوالي 150 مليون ، ستصبح الأمور صاخبة بصورة سريعة بحيث حينما يصطدمان كل مرة في السياق الصحيح، سيحدث هذا، وستنتج طاقة. وتلك الطاقة هي قوى الإنصهار. وهذا هو التفاعل الذي نريد عمله.

هناك خدعة واحدة حول التفاعل هذا. حسناً، هناك خدعة أنه ينبغي عليك الوصول لدرجة حرارة 150 مليون درجة، لكن هناك خدعة حول التفاعل حتى الآن. إنها ساخنة جداً. الخدعة حول التفاعل هي أن التريتيوم غير موجود في الطبيعة. ينبغي أن تصنعه من شئ آخر. وتصنعه من الليثيوم. ذلك التفاعل في الأسفل، ذلك هو الليثيوم 6، إضافة إلى النيوترون، سينتج المزيد من الهيليوم، إضافة إلى التريتيوم. وتلك هي طريقة صنع التريتيوم. لكن بكل أسف، إن أستطعت فعل تفاعل الإنصهار هذا، ينبغي الحصول على النيوترون، حتى تتمكن من تحقيق ذلك.

الآن، لماذا سنزعج أنفسنا بعناء فعل هذا؟ لهذا السبب في الأساس ينبغي أن نزعج أنفسنا بعناء فعلها. إذا أستطعت فعل إسقاط بياني لكم الوقود الكبير المتبقي لنا، بوحدات لإستهلاك العالم حالياً. وحينما تمر عبر تلك التي ترونها بعد عشرات السنوات القريبة للنفط -- الخط الأزرق، بالمناسبة، هو أقل تقدير للموارد الموجودة. والخط الأصفر هي أكثر التقديرات تفاؤلاً.

وبينما تقوم بالمرور هناك سترى أنه تبقت لنا سنوات قليلة، وربما 100 عاماً من الوقود الإحفوري المتبقي. والله يعلم أننا لا نريد حقاً إحراقه كله. لأنه سيبعث كميات ماهولة من الكربون في الهواء. ثم نذهب إلى اليورانيوم. ومع تكنلوجيا المفاعلات الحالية فليس لدينا الكثير من اليورانيوم. وسيتوجب علينا إستخلاص اليورانيوم من ماء البحر، الذي هو الخط الأصفر، لصنع محطات توليد الطاقة النووية التقليدية التي تفعل الكثير لنا في الواقع. هذا مثير للهلع قليلاً، لأن حكومتنا حقيقةً تعتمد علينا لنواكب بروتوكول كيوتو، وأن نفعل كل هذه الأشياء.

للمضي قدماً سنحتاج لتكنلوجيا أحدث. والتكنلوجيا الأحدث تتكاثر بسرعة. وذلك بالغ الخطورة. الشئ الضخم، على اليمين، هو الليثيوم الموجود في العالم. والليثيوم في ماء البحر. ذلك الخط الأصفر. ولدينا ما يساوي ثلاثين مليون سنة من وقود الإنصهار في ماء البحر. يمكن للجميع الحصول عليه. لهذا نريد عمل الإنصهار. هل الإنصهار منافس في السعر؟ نحن نقوم بتقديرات لما نعتقد انها التكلفة لإقامة منشأة توليد طاقة إنصهار. ونصل لحوالي نفس السعر كتكلفة الكهرباء حالياً.

لذا، كيف سنصنعه؟ ينبغي أن نصل بشئ لدرجة حرارة 150 مليون درجة مئوية. وفي الحقيقة، لقد قمنا بذلك. نقوم بها عبر المجال المغناطيسي. وداخله، تماماً في منتصف هذا الشكل الحلقي، الشكل الدائري المجوف، تماماً في المنتصف 150 مليون درجة مئوية. إنها تغلي في المنتصف حتى 150 مليون درجة مئوية. وفي الواقع بمستطاعنا تحقيق الإنصهار. وفي الطريق، هذه النفاثة. إنها الآلة الوحيدة في العالم التي تقوم بالإنصهار فعلاً.

حينما يقول الناس أن الإنصهار على بُعد 30 سنة، ودائماً سيكون هكذا، أقول، " نعم، لكننا فعلناه بالفعل." صحيح؟ يمكننا عمل الإنصهار. في مركز هذه الآلة قمنا بانتاج 16 ميغاواط من طاقة الإنصهار عام 1997. وفي عام 2013 سنقوم بإشعالها مجدداً ونحطم تلك الأرقام. لكن ذلك في الواقع ليست طاقة إنصهار. ذلك يمكن فقط من حدوث بعض الإنصهار. وينبغي علينا أخذ ذلك، وينبغي علينا تحويل ذلك إلى مفاعل إنصهار. لأننا نحتاج لما يساوي 30 مليون سنة من طاقة الإنصهار للأرض. هذه هي الآلة التي نقوم ببناءها الآن.

وهذا البحث مكلف جداً. وقد وضح أنه لا يمكنك عمل الإنصهار على قمة الطاولة رغماً عن أن كل ذلك الهراء عن الإنصهار البارد. حسناً؟ لا يمكنك. ينبغي عليك فعله في آلة ضخمة جداً. أكثر من نصف سكان العالم يشاركون في بناء هذه الآلة في جنوب فرنسا. التي هي مكان جميل لإجراء التجربة. تشارك سبع دول في بناء هذا. سيكلفنا 10 مليارات دولار. وسننتج نصف غيغاواط من طاقة الإنصهار. لكن ذلك ليست كهرباء بعد. ينبغي علينا الوصول لهذا. ينبغي علينا إقامة منشأة طاقة. ينبغي علينا بدء وضع الكهرباء على شبكة في هذه التكنلوجيا المعقدة جداً. وأريد حقاً أن يحدث ذلك بوتيرة أسرع مما هي عليه. لكن في هذه اللحظة يمكننا تخيل أن هذا سيحدث في أعوام 2030.

كنت أتمنى أن هذا مختلف. فنحن في أمس الحاجة إليه الآن. سنواجه مشكلة مع الطاقة في الخمس سنوات القادمة في هذا البلد. لذا فالعام 2030 يبدو ك مالانهاية في البُعد. لكن لا يمكننا التخلي عنه الآن. ينبغي أنه ندفعه قدماً، وأن نحقق حدوث الإنصهار. كنت أتمنى لو أن لدينا المزيد من المال، والموارد. لكن هذا ما نهدف له، في وقت ما في أعوام 2030-- طاقة كهربائية حقيقية من الإنصهار. شكراً جزيلاً لكم. (تصفيق)