Newsy

Izotop hel-3 może oznaczać rewolucję w energetyce. Największe mocarstwa przygotowują się do wydobycia go z Księżyca

2019-05-16  |  06:00

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 proc. 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 na 250 lat.

– Hel-3 przypomina Hel-4, choć jest znacznie bardziej pożądany, m.in. w medycynie, przy urządzeniach, które sprawdzają bezpieczeństwo na lotniskach, i w różnych takich miejscach, gdzie trzeba zadbać o bezpieczeństwo. Trochę się różni od zwykłego helu, bowiem w jądrze nie ma jednego neutronu – tłumaczy w rozmowie z agencją Newseria Innowacje Mateusz Borkowicz z Centrum Nauki Kopernik.

Choć hel-3 jest bliskim krewnym helu-4, ma znacznie szersze zastosowanie. Może być wykorzystany do budowy czujników neutronów. Obecnie nawet 80 proc. dostępnego na rynku helu-3 wykorzystuje się w detektorach, dzięki którym można np. wykryć bomby walizkowe. Pozwala też osiągać bardzo niskie temperatury – np. CERN wykorzystuje go przy procesie schładzania Wielkiego Zderzacza Hadronów. Jest nieoceniony przy ocenianiu wielkości złóż ropy naftowej i niezastąpiony w medycynie, m.in. poprawia widoczność zdjęć rentgenowskich.

Najważniejszym zastosowaniem w przyszłości może być jednak wykorzystywanie go jako paliwo w reakcji fuzji termojądrowej.

– Może wykorzystamy go jako bardzo bezpieczne paliwo, które wytworzy bardzo dużo energii elektrycznej i dzięki temu taka energia będzie nie dość, że czysta, to w 70 proc. przekształcona na energię elektryczną. To więc bardzo wydajne źródło energii – przekonuje Mateusz Borkowicz.

Wydajność procesu z wykorzystaniem helu-3 jest niemal dwukrotnie większa niż w przypadku elektrowni atomowych (ok. 37 proc.) i znacznie przewyższą tę z elektrowni węglowych (ok. 45 proc.). 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. W przyszłości hel-3 mógłby napędzać statki kosmiczne i znacznie ułatwiłby eksplorację kosmosu.

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.

– Na Księżycu jest taka szczątkowa atmosfera, która składa się właśnie z helu. Być może ten hel pochodzi z rozkładu jakichś cięższych pierwiastków, z rozpadów promieniotwórczych gdzieś wewnątrz Księżyca w skałach albo też, co bardziej możliwe, z wiatru słonecznego. Nasze Słońce wyrzuca z siebie mnóstwo naładowanych cząstek, to tzw. wiatr słoneczny, tam znajdziemy właśnie hel i być może stąd właśnie się wziął – tłumaczy ekspert Centrum Nauki Kopernik.

Pierwsze próbki helu-3 z Księżyca przewieźli astronomowie programu Apollo jeszcze w latach 60. ubiegłego wieku. Amerykańska Agencja Kosmiczna (NASA) opracowała już koncepcję wydobycia helu-3 z powierzchni Księżyca. Na początku 2019 roku chiński łazik Yutu-2 pobrał próbki gruntu. To na razie jednak dopiero początek. Brakuje jeszcze odpowiedniego sprzętu.

– Jeżeli chodzi o wydobywanie różnego rodzaju pierwiastków czy wydobywanie jakiegokolwiek paliwa, wiąże się to ze znacznie większym ryzykiem niż wydobywanie jakiegokolwiek innego pierwiastka na Ziemi, bo będziemy to robić na Księżycu. Gdybyśmy wykorzystali do tego roboty, to oczywiście, tutaj bezpieczeństwo będzie na o wiele wyższym poziomie. Pytanie tylko, kiedy będziemy mieli taką technologię – mówi Mateusz Borkowicz.

Na skalę przemysłową wydobycie helu-3 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 będzie pochodził z Księżyca.

– Przez prawie 50 lat nie było nas na Księżycu. Wysyłaliśmy oczywiście bezzałogowe pojazdy, ale niewielkie, a my chcemy wydobywać stamtąd hel, więc to na pewno odległa przyszłość. Ale myślę, że w przyszłości możemy korzystać właśnie z takiego czystego paliwa do produkcji energii elektrycznej i to paliwo będzie pochodziło z Księżyca – ocenia Mateusz Borkowicz.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Złote Spinacze 2021

Media i PR

Unia Europejska chce walczyć z prywatną cenzurą w internecie. Nowe prawo ma uregulować zasady moderacji treści

Prywatna cenzura w wykonaniu portali społecznościowych, czyli m.in. usuwanie profili przez Facebooka, może utrudniać działalność organizacjom społecznym, artystom, politykom czy dziennikarzom. Procesy sądowe zapowiada były prezydent USA Donald Trump, ale nie on jedyny chce walczyć z prywatną cenzurą. Unia Europejska pracuje nad nowym prawem, które ma zapewnić większą przejrzystość decyzji moderacyjnych oraz możliwość ich kwestionowania, także przed sądem.

Finanse

Pandemia zwiększyła potrzebę robotyzacji w polskich firmach. Wirtualnego pracownika można „zatrudnić” i zacząć na nim zarabiać w ciągu dwóch tygodni

Pandemia COVID-19 może być impulsem przyspieszającym robotyzację w polskich firmach. Barierą we wdrażaniu robotów na masową skalę wciąż pozostają jednak brak wiedzy, niska świadomość korzyści takich rozwiązań albo obawy przed wysokimi kosztami. – Można zacząć od wdrożenia jednego czy dwóch robotów, zamiast od razu otwierać bardzo duży projekt. Przy takim podejściu w krótkim czasie dwóch–trzech tygodni można już mieć w firmie wdrożonego pierwszego robota i od razu czerpać z tego korzyści – mówi Przemysław Lewicki, szef projektu SAIO w ING Banku Śląskim, w którym pracuje już ponad 2 tys. wirtualnych pracowników. Bank ma w tym zakresie duże doświadczenie, dlatego w ramach swojej RoboPlatformy, która obecnie działa pod nazwą SAIO, pomaga także swoim klientom usprawniać ich procesy wewnętrzne z wykorzystaniem robotyki.