Amerykańska firma Commonwealth Fusion Systems zrobiła duży krok w kierunku rozwoju energii termojądrowej. Planują zbudować pierwszą na świecie elektrownię termojądrową, aby zastosować syntezę termojądrową w obszarze 40,5 hektarów w Wirginii w USA. Ten projekt, znany jako ARC, ma na celu rozpoczęcie stałej produkcji 400 megawatów czystej i praktycznie nieograniczonej energii z początku lat 30. XX wieku.
Energia termojądrowa jest wytwarzana przez syntezę lub fuzję jąder atomów. Proces ten występuje w gwiazdach, w tym w naszym słońcu, i uwalnia czterokrotnie więcej energii niż zwykły podział jądrowy stosowany w tradycyjnych elektrowniach jądrowych. Synteza termojądrowa, która występuje przez fuzję atomów wodoru z tworzeniem helu, daje czystą energię bez niebezpiecznych odpadów radioaktywnych. Jedną z głównych zalet energii termojądrowej jest przyjazność dla środowiska. W przeciwieństwie do tradycyjnych reaktorów jądrowych, które wytwarzają odpady radioaktywne, reaktory termojądrowe za pomocą izotopów wodoru - tryt i deuter, jako paliwo, nie wytwarzają takich odpadów. Po syntezy powstaje bezpieczny hel, co sprawia, że ten rodzaj energii jest wyjątkowo czysty.
Do 2022 r. Synteza termojądrowa była głównie procesem teoretycznym, ale naukowcy ze Stanów Zjednoczonych dokonali przełomu, otrzymując więcej energii przy wyjściu niż wydana na inicjowanie syntezy. Ten eksperyment stał się ważnym kamieniem milowym w nauce i od tego czasu praca w dziedzinie fuzji trwa. Aby synteza termojądrowa działała w rzeczywistych warunkach, należy rozwiązać kilka problemów technicznych. Głównym jest utrzymanie gorącej plazmy w stanie stabilnym. Temperatura w osoczu wymagana do syntezy osiąga 100 milionów stopni Celsjusza, a potężne pola magnetyczne stosuje się do utrzymania go w właściwym stanie, co powinno zapewnić stabilność w osoczu. Każde zaburzenie może prowadzić do chłodzenia i zakończenia w osoczu.
Elektrownia ARC będzie wykorzystywać reaktor typu Tomamak o nazwie SPARC, który będzie w stanie pomieścić plazmę za pomocą bardzo silnych pól magnetycznych. Paliwo do reaktora planowane jest wykorzystanie trytu, co pozwoli na otrzymanie dużej energii przy bardzo niskich kosztach zasobów. Pierwszy reaktor termojądrowy w ARC obiecuje stać się ważnym kamieniem milowym w branży energetycznej. Według deweloperów stacja będzie w stanie zapewnić czystą energię 150 000 domów, co będzie znaczącym krokiem w kierunku rozwoju odnawialnych źródeł energii. Według szacunków jeden gram tritium wytwarza tyle energii jak 9 ton węgla, co sprawia, że energia termojądrowa jest prawie nieograniczona.
Pomimo ogromnych możliwości energii termojądrowej, istnieje wiele trudności w jej wdrażaniu, w szczególności w ochronie reaktora przed wysokimi temperaturami i stabilnym zatrzymywaniem osocza przez długi czas. Jeśli jednak wszystko się spełni, energia termojądrowa może stać się jednym z głównych źródeł energii w przyszłości, zapewniając ludzkości czystą i nieograniczoną energię.
