핵융합:미국의 역사적인 성과지만, 아직 극복해야 할 기술적 과제가 많다

그만큼 기후 위기에 대한 주간 요약 대기 중 이산화탄소 수준에 대한 데이터.

핵융합에 대한 반세기 이상의 연구 끝에 미국에서는 미래에 엄청난 양의 청정 에너지를 위한 길을 열 수 있는 획기적인 발전이 이루어졌습니다.캘리포니아에 있는 미국 국립 점화 시설(US National Ignition Facility)의 연구원들은 핵융합 실험에서 실험실의 거대한 고출력 레이저가 방출하는 것보다 더 많은 에너지를 방출했다고 말했습니다.이는 점화 또는 에너지 획득으로 알려진 역사적인 성과입니다.실제로 지금까지 전 세계에서 수행된 실험에는 생성된 것보다 더 많은 에너지가 필요했습니다.그러나 Guardian은 이것이 우리가 에너지 유토피아에 있다는 것을 의미하지 않는다고 썼습니다.이 기술은 아직 발전소로 전환할 준비가 되려면 멀었고, 기후 위기에 즉각적인 영향을 미치지는 않을 것입니다. 그러나 언급한 바와 같이, 융합이 기후 위기에 대한 실행 가능한 경로임을 입증하는 과학 및 연구를 위한 큰 단계입니다. 수십억 년 동안 태양의 중심에서 발생한 반응을 재현하여 지구의 증가하는 에너지 수요를 충족시킵니다.

속보:이는 수십 년에 걸쳐 발표된 것입니다.

2022년 12월 5일 DOE 팀 @Livermore_Lab 핵융합 점화를 달성하여 역사를 만들었습니다.

이 획기적인 발전은 청정 전력과 미국 국방의 미래를 영원히 바꿔 놓을 것입니다. pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ

- 우리를.에너지부(@ENERGY) 2022년 12월 13일

미국 국가핵안보국(NNSA)의 질 흐루비(Jill Hruby)는 미국이 “세계에 혁명을 일으킬 수 있는 청정 에너지원을 향한 첫 번째 잠정적 조치를 취했다”고 말했습니다.중수소와 삼중수소라고 불리는 무거운 형태의 수소로 구성된 단 1kg의 핵융합 연료는 온실가스나 방사성 부산물을 방출하지 않고 화석 연료 1천만kg에 해당하는 에너지를 제공합니다.

실험은 캘리포니아 새너제이 근처 로렌스 리버모어 국립 연구소의 광대한 단지인 국립 점화 시설에서 수행되었습니다. 이 시설은 핵폭탄 내부에서 방출되는 과정을 간단하고 축소된 방식으로 재현하는 실험을 수행하기 위해 건설되었습니다. 핵실험에 의존하지 않고 핵탄두를 개발하고, 핵융합과 청정에너지 연구에 매진하고 있습니다.

반응을 달성하기 위해 연구진은 홀라움(hohlraum)이라고 불리는 센티미터 길이의 금 실린더에 최대 192개의 거대 레이저를 발사합니다.강렬한 에너지는 태양 표면보다 더 뜨거운 섭씨 300만도 이상으로 용기를 가열하고 엑스선으로 고추 열매 크기의 고체 중수소와 삼중수소 구체를 폭발시킵니다.엑스레이는 로켓과 같은 폭발을 일으키며 온도와 압력을 별, 거대 행성, 핵폭발 내부에서만 볼 수 있는 극도의 수준으로 끌어올립니다.폭발은 초당 400km의 속도에 도달하고 중수소와 삼중수소의 융합을 일으킨다.

이번 실험에서 연구진은 약 2메가줄의 레이저 에너지를 발사했고, 생성된 중성자는 약 3메가줄의 에너지를 생성해 약 50%의 에너지 이득을 얻었다.“에너지를 생산하는 데는 빛이 1인치를 이동하는 데 걸리는 시간보다 더 짧은 시간이 걸렸습니다.에드, 2 1/2센티미터]”라고 NNSA의 Marvin Adams 박사는 말했습니다.

이는 방출된 절대 에너지에 대한 흥미로운 결과는 아니지만, 관찰하다 에 보호자 Arthur Thurrell은 "The Star Builders:"라는 책의 저자입니다.핵융합과 지구에 전력을 공급하기 위한 경쟁”:"많은 양은 아니고 주전자 두 개만 켜면 충분합니다."이 발견은 핵융합이 입력보다 더 많은 에너지 출력을 생산할 수 있다는 최초의 과학적 증거이기 때문에 매우 흥미롭습니다.이번 핵 발견은 여러 면에서 모든 핵융합 과학자들이 기다려 왔던 것입니다.그 전에는 과학적 원리가 경험적 사실이라고 말할 수도 없었습니다."

분명히 Thurrell은 이렇게 말합니다. “이것이 우리가 사용할 수 있는 핵융합 에너지가 이미 현실이라는 의미는 아닙니다.이것은 단일 실험의 단일 결과입니다."실제로, 이 에너지원을 더욱 접근 가능하고 지속 가능하게 만들기 위해서는 극복해야 할 기술적 과제가 여전히 많습니다.처럼 그는 요약했다 알 보호자 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)의 핵재료 학자인 마크 웬만(Mark Wenman) 박사는 그 결과가 “70년 동안 노력했지만 결코 달성하지 못한 환상적인 과학적 발견”이지만 “아직 직면해야 할 과제가 많다.시스템에서 에너지를 얻는 방법, 유용할 만큼 에너지를 오랫동안 유지하는 방법, 에너지 규모를 조정하는 방법, 에너지가 다른 소스와 경쟁할 만큼 저렴할 수 있는지 여부.”

"상업적으로 실행 가능한 식물은 이 실험에서 볼 수 있는 1.54배가 아닌 에너지 입력당 에너지 출력(30배)을 30배 더 생산할 것입니다"라고 Thurrell은 설명합니다.그리고 그렇게 많은 에너지가 방출되더라도 하루에 한 번 레이저를 발사하는 것이 아니라 초당 10회 레이저를 발사하는 등 극복해야 할 공학적, 경제적 과제가 있을 것입니다.게다가 거대 레이저는 값싼 핵융합 에너지를 얻는 최선의 방법이 아닐 수도 있습니다.150mC 연료를 가두기 위해 자기장을 사용하는 유망한 대체 접근법이 연구되고 있습니다.그리고 구체의 비용이 있습니다.미국 실험에 사용된 것들은 수만 달러의 비용이 들었지만, 실행 가능한 발전소를 위해서는 몇 센트의 비용이 필요할 것입니다.또 다른 문제는 에너지를 열로 내보내는 방법입니다.

일부 그들은 또한 강조했다 레이저에 전력을 공급하는 데 필요한 약 300메가줄은 핵융합으로 생성되는 에너지 계산에 포함되지 않았지만 - Thurrell은 추가로 설명합니다. 이 공장은 과학적 타당성을 입증하기 위해서만 설계되었습니다."어떤 정부도 먼저 이 이정표에 도달하지 않고는 프로토타입 발전소에 자금을 지원하지 않을 것이며, 이 실험적 성과와 발전소 사이에는 아직 갈 길이 멀습니다."

그리고 발전소 문제도 있습니다.핵융합 물리학은 잘 이해되어 있지만 제대로 작동하는 원자로를 만드는 데 필요한 공학적 과제는 엄청나고 비용도 현재 엄청나게 높습니다. 쓴다 새로운 과학자 발견에 대해 논평하는 기사에서.우리가 수십 년 동안 의존해온 검증된 핵분열 발전소는 건설하는 데 약 5년이 걸립니다.핵융합로는 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다.

따라서 이 결과는 여전히 전력망에 필요한 핵융합 에너지의 가용성에 더 가까워지지는 않지만 Thurrell이 사용한 이미지를 사용하여 보호자 - 마치 누군가가 갑자기 우리 귀에 트럼펫을 불며 이렇게 말하는 것과 같습니다.“할 수 있어요!”

로렌스 리버모어 국립연구소(Lawrence Livermore National Laboratory) 소장인 킴 부딜(Kim Budil) 박사에 따르면, 충분한 투자를 하면 “수십 년간의 연구를 통해 발전소를 건설할 수 있는 위치에 놓일 수 있다”고 합니다.그는 옥스포드셔의 JET(Joint European Torus)에 사용된 대체 기술을 기반으로 한 발전소가 더 빨리 준비될 수 있다고 덧붙였습니다.

“어떤 면에서는 모든 것이 변합니다.다른 하나는 아무것도 변하지 않습니다.”라고 옥스퍼드 대학교 물리학 교수이자 옥스포드 고에너지 밀도 과학 센터 소장인 저스틴 워크(Justin Wark)는 설명합니다.“이 결과는 대부분의 물리학자들이 항상 믿어왔던 것을 증명합니다.실험실에서 융합이 가능하다.그러나 상업용 원자로와 같은 것을 건설하기 위해 극복해야 할 장애물은 엄청나며 과소평가되어서는 안 됩니다."그리고 그 시간에 그는 이렇게 덧붙인다.“앞으로 다가올 기술적 과제를 극복하는 데 시간이 얼마나 걸릴지 묻는 것은 라이트 형제에게 첫 비행 직후 대서양을 횡단하는 비행기를 만드는 데 시간이 얼마나 걸릴지 묻는 것과 같습니다.나는 모든 사람들이 이것이 에너지 위기에 대한 훌륭한 해결책이라고 생각하고 싶어한다는 것을 이해합니다.이것은 사실이 아니며, 확실하게 주장하는 사람은 오해의 소지가 있습니다.핵융합이 현재의 기후변화 위기에 영향을 미칠 만큼 빠르게 영향을 미칠 가능성은 매우 낮기 때문에 우리는 그렇게 하기 위한 노력을 포기해서는 안 됩니다."

Wark는 최신 결과가 "기본 과학이 작동하고 물리 법칙이 목표 달성을 방해하지 않으며 문제는 기술적, 경제적"임을 입증했다고 결론지었습니다.

육지와 바다의 30%를 보호하려는 계획은 COP15 참가자들을 생물 다양성에 대해 나누었습니다.“30x30 목표는 원주민 없이는 달성될 수 없습니다”

2030년까지 육지와 바다(30x30)의 30%를 보호한다는 목표는 캐나다 몬트리올에서 진행 중인 생물다양성 COP15의 초점인데, 이 목표를 어떻게 달성할 것인가? 아직 합의가 없다 정상회담 참가자들 사이에서.핵심 문제 중 하나는 수천 년 동안 자연 지역을 관리했지만 보호 구역 설정으로 인해 자신의 영토를 포기하도록 강요받은 원주민의 권리를 존중하는 것입니다.원주민은 세계 인구의 약 5%를 차지하지만, 나머지 생물 다양성의 80%를 보호합니다.COP15에서 사용된 언어는 원주민과 지역 공동체(IPLC)의 요구를 수용하는 것으로 보입니다."권리 기반 보존"에 대한 논의가 있지만 12월 17일 컨퍼런스가 끝날 때 완료될 현재 초안에서는 30x30 내에서 IPLC의 역할에 대한 논쟁이 여전히 남아 있습니다.많은 사람들이 조심스러워하며 잃을 것이 가장 많습니다.

“보호 구역의 확장이나 설립으로 인해 원주민의 권리 침해, 살해, 이주, 멸종에 대한 매우 고통스러운 이야기가 있습니다.”라고 원주민 Kankana-ey Igorot의 일원인 Jennifer Corpuz는 말합니다. 필리핀 북부 지역의 사람들이자 생물다양성에 관한 국제 원주민 포럼의 대표자입니다.“우리는 원주민으로서 원주민의 권리를 충분히 반영하고 존중하며 보호하지 않으면 야심찬 보존 목표를 달성할 수 없다는 메시지를 전달하기 위해 여기에 있습니다.원주민 없이는 30x30 목표를 달성할 수 없습니다.”

“전 세계 영세 어부들은 해양 보호 구역 문제로 어려움을 겪고 있다고 말합니다.어떤 경우에는 보존이라는 이름으로 이동됩니다." 그는 덧붙인다 알 보호자 Centro Crocevia Internazionale의 Amélie Tapella.이러한 커뮤니티를 포함하지 않으면 귀중한 지식과 기술을 잃을 위험이 있습니다.“정부가 영세 어업 공동체와 협의하거나 직접적인 관리를 맡기지 않고 해양 보호 구역 조성에만 집중한다면 인간과 자연이 공존하는 세상의 열쇠를 찾을 수 있는 고유한 지식을 잃게 될 것입니다.”

예를 들어, 인도네시아의 산호삼각지대에서 해양 보호 구역의 다양한 관리 스타일을 비교한 6월 연구에서는 원주민들이 관리에 참여하도록 허용하는 것이 강력한 제재를 가하는 것보다 더 많은 바이오매스를 생산한다는 사실이 밝혀졌습니다.영국의 지속가능식품신탁(Sustainable Food Trust)은 영세 어부가 산업 어부보다 10배나 많은 인력을 고용함에도 불구하고 훨씬 적은 연료를 사용하고 탄소 배출량을 적게 배출하기 때문에 환경에 미치는 영향이 더 낮다는 사실을 발견했습니다.

아시아 원주민 협약(Asia Indigenous Peoples Pact)의 대표인 네팔 락파 누리 셰르파(Lakpa Nuri Sherpa)는 "하향식" 접근 방식을 따르는 한 도달한 해결책은 "해법"이 될 수 없다고 말합니다.“IPLC를 진정한 파트너십 정신으로 신뢰와 존중으로 대하는 것이 중요합니다.이러한 접근 방식은 남아프리카 이스턴 케이프의 포트 세인트 존스에서 테스트되고 있습니다.지역 사회와 정부를 자원 보존의 동등한 파트너로 대하는 협력적인 "상향식" 프로젝트입니다.WWF 남아프리카공화국이 주도하는 이 파일럿 프로젝트는 보다 지속 가능한 어업 관행에 전념하는 대가로 어업 커뮤니티에 현지 가격이 저렴한 종인 동부 해안 바닷가재에 대한 더 나은 시장에 대한 접근을 제공할 것입니다.

그 사이 정부들은 그들은 아직도 나뉘어져 있어요 지속가능하지 않은 어업, 농업 등 유해한 활동에 대한 보조금을 제거하는 방법에 대해 알아보세요.유럽연합(EU)은 유해한 보조금을 자연을 보호하는 활동으로 전환하고 2025년까지 유해한 보조금을 폐지하자는 제안을 지지했지만, 중국과 일본 등 국가는 보조금 전면 폐지에 반대했다.세계 최대 육류 생산국 중 하나인 아르헨티나는 유해한 보조금 철폐를 지지해 왔지만, 이를 현재 보조금을 정당화하기 위한 '창조적 회계'의 한 형태로 보고 이를 효과적으로 방향을 바꿀 수 있는 세계의 능력에 의문을 제기해 왔습니다.

EU는 탄소 경계 조정 메커니즘에 대한 합의를 찾았습니다.

유럽연합(EU)은 철야 협상 끝에 탄소 국경 조정 메커니즘에 대한 합의에 도달했습니다.법안, 보고서 로이터, 철강, 시멘트 등 오염물질 수입으로 인한 이산화탄소(CO2) 배출에 관세를 부과하기로 했다.이는 지금까지 유럽 산업의 탈탄소화 경로를 지원하는 것을 목표로 하는 독특한 세금입니다.이러한 물질을 EU로 수입하는 회사는 내재된 CO2 배출량을 포괄하는 인증서를 구매해야 합니다.이 메커니즘은 해외 기업과 EU 국가의 산업에 동일한 CO2 비용을 적용하도록 설계되었으며, 오염 시 이미 EU 탄소 시장에서 허가를 구매해야 합니다.이번 결정은 미국 제조업체들 사이에 파괴적인 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 쓴다 그만큼 월스트리트저널. [여기서 계속 읽으세요]

국제에너지기구(International Energy Agency)는 가스에 대해 다음과 같이 경고합니다.“내년 유럽연합(EU)은 올해보다 더 심각한 에너지 위기에 직면할 수 있다”

국제에너지기구(IEA)는 유럽연합(EU)은 이번 겨울에 사용할 충분한 가스를 보유하고 있지만 러시아가 공급을 추가로 줄이고 중국의 가스 수요가 전염병 봉쇄로 인한 최저치에서 회복되면 내년에는 부족에 직면할 수 있다고 말했다. 에너지를 절약하고 재생 가능한 자원을 확대합니다.IEA에 따르면 EU는 2023년에 270억 입방미터(bcm)의 가스 부족에 직면할 수 있다.[여기서 계속 읽으세요]

브라질 금광 채굴자들이 아마존 열대우림에 불법 “비밀 도로”를 파냈습니다.

브라질 광산 마피아들은 굴착기를 밀수입하고 보호해야 할 땅에서 금을 찾기 위해 최근 몇 달 동안 정글에 120km에 달하는 비밀 도로를 파냈습니다.이는 조사 결과 나온 내용이다. 보호자.베네수엘라와 브라질 국경에서 정찰 임무를 이끌고 있는 그린피스 환경 ​​운동가 Danicley de Aguiar는 "우리는 적어도 4대의 굴착기가 있다고 믿고 있으며 이로 인해 야노마미 영토의 채굴이 다음 단계, 즉 엄청난 파괴 수준으로 발전하게 됩니다."라고 말했습니다.굴착기의 등장은 야노마미 마을을 학살하고 2018년 자이르 보우소나루(Jair Bolsonaro) 대통령 당선 이후 더욱 심화된 정치적으로 연결된 강력한 광산 집단의 반세기에 걸친 공격의 최신 장입니다.[여기서 계속 읽으세요]

에너지 전환을 위한 필수 광물 추출이 원주민에 미치는 영향

산업 광업이 원주민과 농부의 토지에 미치는 영향은 잘 알려져 있습니다.중요한 에너지 전환 광물(ETM)에 대한 수요 증가는 산업 및 에너지 이해관계와 환경 및 사회적 지속 가능성이 다시 한 번 충돌하는 차세대 광산 프로젝트로 이어질 수 있습니다.에 게재된 기사에 따르면 자연 지속 가능성, 글로벌 에너지 시스템이 재생에너지로 빠르게 전환함에 따라 최소 30종의 광물과 금속이 이러한 전환을 위한 물질적 기반을 형성하게 될 것입니다.정치 지도자들이 이러한 긴장을 인식하고 기후 완화 결정을 내릴 때 원주민과 농민의 권리를 고려해야 한다고 주장하는 것이 중요합니다.[여기서 계속 읽으세요]

북극곰과 기후 변화:과학은 무엇을 말합니까?

녹아내리는 해빙 위에 갇힌 북극곰의 이미지는 급변하는 세계 기후의 상징으로 자주 활용된다.하지만 가끔씩 언론에서는 북극곰의 상황이 그다지 심각하지 않을 수도 있다는 주장이 나오기도 합니다.하지만 한 분석에 따르면 카본 브리프 과학적 합의는 분명합니다.북극 해빙이 녹으면서 북극곰의 사냥, 짝짓기, 번식이 더욱 어려워지고 있습니다.[여기서 계속 읽으세요]

미리보기 이미지: 데미안 제미슨/NIF