Hel-3, przez naukowców nazywany kosmicznym pierwiastkiem, może całkowicie zrewolucjonizować energetykę. Wykorzystywany jako paliwo w reakcji fuzji termojądrowej pozwoli na produkcję czystej energii – bez dwutlenku węgla i radioaktywnych odpadów. Dodatkowo 70% energii zostaje w procesie przekształcone na energię elektryczną. Choć na Ziemi tego pierwiastka brakuje, to szacuje się, że złoża na Księżycu mogą zaspokoić zapotrzebowanie na energię przez 250 lat.
Jego prawidłowa nazwa to He3 (hel-3 to bardziej potoczne określenie). W 1934 roku australijski fizyk nuklearny Mark Oliphant – na podstawie eksperymentów z deuterem i wodorem zaproponował istnienie pierwiastka hel-3. Pięć lat później Luisowi Alvarezowi i Robertowi Cornogowi udało się wyizolować He3. To lekki gaz szlachetny i stabilny izotop. Szacuje się, że He3 to jeden z tych pierwiastków, które istniały na Ziemi w niezmienionej formie od jej powstania i przedostały się ze skorupy ziemskiej do przestrzeni kosmicznej przez miliony lat. Hel-3 pojawia się również na słońcu i w atmosferze Księżyca. He3 jest regularnie wywiewany w przestrzeń kosmiczną ze Słońca, ale może też powstać poprzez fuzję termojądrową wewnątrz gwiazd albo w laboratorium. Hel-3 powstaje również jako produkt uboczny przy rozpadzie trytu - izotopu wodoru-3. Hel-3 może też być wydobywany z gazu ziemnego, którego spore zasoby ma Polska, z powietrza, a w przyszłości z Księżyca.
Hel-3 to nadzieja ludzkości na tanią, ekologiczną energię termojądrową bez produkcji odpadów promieniotwórczych. Szacuje się, że 200 ton helu-3 wystarczyłoby, aby pokryć globalne roczne zapotrzebowanie energetyczne całej ludzkości bez produkcji gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń, bez uciążliwych społecznych wyrzeczeń i poświęceń. W przeciwieństwie do energii jądrowej, hel-3 nie wytwarza radioaktywnego promieniowania, tak więc od razu wydaje się o wiele bardziej bezpieczny. Wydajność procesu z wykorzystaniem helu-3 jest niemal dwukrotnie większa niż w przypadku elektrowni atomowych (ok. 37%) i znacznie przewyższa tę z elektrowni węglowych (ok. 45%). To możliwe dzięki powstaniu pozytywnie naładowanego protonu wodoru, którego energia może być bezpośrednio zmieniona w energię elektryczną, bez marnotrawienia jej na podgrzewanie wody i do produkcji czy uruchomienia turbin, które dopiero wytworzą prąd.
Według szacunków 1 kg helu-3 w fuzji jądrowej z 0,65 kg deuteru dostarczy około 20 MW energii przez cały rok. Oznacza to, że z 100 kg helu-3 można produkować 2 GW czystej, ekologicznej energii 24h/dobę przez rok dla miasta wielkości Warszawy (1,77 miliona mieszkańców), a wartość wyprodukowanej energii elektrycznej przekroczyłaby 30 milionów złotych.
Hel-3 nie tylko stanowiłby bezpieczne i czyste źródło energii, lecz także mogłoby zrewolucjonizować energetykę kosmiczną: statki kosmiczne napędzane helem-3 mogłyby polecieć dalej niż obecnie. Co więcej – już w latach 1973-1978 Brytyjskie Towarzystwo Międzyplanetarne rozważało stworzenie statku kosmicznego napędzanego fuzją jądrową oraz paliwem złożonym z deuteru i helu-3. Przedsięwzięcie nosiło nazwę Projekt Dedal.
Problem jedynie w tym, że hel-3 oprócz tego, że niezwykle cenny, jest też na wyczerpaniu, przynajmniej na Ziemi. Na Księżycu – według szacunków – jest milion, a nawet kilka milionów ton tego izotopu. Indyjska agencja kosmiczna podaje, że według jej obliczeń, złoża wystarczą na zaspokojenie energetycznych potrzeb Ziemi nawet na 250 lat.
Pierwsze próbki helu-3 z Księżyca przewieźli astronauci programu Apollo jeszcze w latach 60-tych ubiegłego wieku. Amerykańska Agencja Kosmiczna (NASA) opracowała już koncepcję wydobycia He3 z powierzchni Księżyca. Na początku 2019 roku chiński łazik Yutu-2 pobrał próbki gruntu. To na razie jednak dopiero początek. Brakuje jeszcze odpowiedniego sprzętu.
Choć może się wydawać, że hel-3 jest bardziej domeną science-fiction, teoretycznie oferuje dużo możliwości w kwestii zaspokojenia naszych potrzeb energetycznych. Na chwilę obecną szacuje się, że do wydobycia helu-3 na Księżycu dojdzie dopiero w 2028 roku, jednak już teraz trwają przygotowania do tego przedsięwzięcia. Wyścig po księżycowy hel-3 jest częścią nowego wyścigu kosmicznego. Na skalę przemysłową wydobycie He3 z Księżyca jest na razie mało prawdopodobne. Wraz z rozwojem technologii będzie się to jednak stopniowo zmieniać. Eksperci nie mają wątpliwości, że wkrótce wykorzystywany na Ziemi izotop He3 będzie pochodził z Księżyca.
za: energetyka24.com; iviter.pl
Jestem energiczny, ekstrawertyczny, ufny swoim możliwościom, zawsze dążący do osiągnięcia konkretnego celu.
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Technologie
