Steven Cowley: Fusion is energy's future

116,231 views ・ 2009-12-22

TED


Vă rugăm să faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză de mai jos pentru a reda videoclipul.

Traducător: Sebastian Hubati Corector: Antoniu Gugu
00:15
The key question is, "When are we going to get fusion?"
0
15260
5000
Întrebarea esențială e: „Când vom obține fuziunea nucleară?”
00:20
It's really been a long time since we've known about fusion.
1
20260
3000
A trecut foarte mult timp de când știm despre fuziune.
00:23
We've known about fusion since 1920,
2
23260
2000
Știm despre fuziune din 1920,
00:25
when Sir Arthur Stanley Eddington
3
25260
2000
când Sir Arthur Stanley Eddington
00:27
and the British Association for the Advancement of Science
4
27260
3000
și Asociația Britanică pentru Progresul Științei
00:30
conjectured that that's why the sun shines.
5
30260
3000
au presupus că acesta e motivul pentru care Soarele strălucește.
00:33
I've always been very worried about resource.
6
33260
3000
De când mă știu, m-am gândit cu grijă la resurse.
00:36
I don't know about you, but
7
36260
2000
Nu știu cum făceați voi,
00:38
when my mother gave me food,
8
38260
2000
dar când mama îmi dădea mâncare
00:40
I always sorted the ones I disliked
9
40260
3000
tot timpul alegeam ce nu-mi plăcea
00:43
from the ones I liked.
10
43260
2000
de ce-mi plăcea.
00:45
And I ate the disliked ones first,
11
45260
2000
Și mâncam întâi ce nu-mi plăcea
00:47
because the ones you like, you want to save.
12
47260
4000
pentru că voiam să păstrez ce îmi plăcea.
00:51
And as a child you're always worried about resource.
13
51260
3000
Copil fiind, întotdeauna te gândești cu grijă la resurse.
00:54
And once it was sort of explained to me
14
54260
3000
Iar după ce oarecum mi s-a explicat
00:57
how fast we were using up the world's resources,
15
57260
4000
cât de repede consumăm resursele lumii,
01:01
I got very upset,
16
61260
2000
m-am supărat foarte tare,
01:03
about as upset as I did when I realized
17
63260
2000
cam la fel ca atunci când am conștientizat
01:05
that the Earth will only last about five billion years
18
65260
2000
că Pământul va mai exista doar cam cinci miliarde de ani
01:07
before it's swallowed by the sun.
19
67260
3000
până să fie înghițit de Soare.
01:10
Big events in my life,
20
70260
3000
Au fost evenimente majore în viața mea,
01:13
a strange child.
21
73260
2000
am fost un copil ciudat.
01:15
(Laughter)
22
75260
1000
(Râsete)
01:16
Energy, at the moment, is dominated by resource.
23
76260
3000
În acest moment, energia e dominată de resurse.
01:19
The countries that make a lot of money out of energy
24
79260
3000
Țările care câștigă mulți bani din energie,
01:22
have something underneath them.
25
82260
3000
au ceva resurse în subteran.
01:25
Coal-powered industrial revolution in this country --
26
85260
4000
Revoluția industrială din această țară, bazată pe energie generată de cărbuni,
01:29
oil, gas, sorry.
27
89260
4000
petrol, gaze naturale, scuze.
01:33
(Laughter)
28
93260
3000
(Râsete)
01:36
Gas, I'm probably the only person
29
96260
2000
Gaze naturale, probabil sunt singurul
01:38
who really enjoys it when Mister Putin
30
98260
2000
care se bucură cu adevărat când domnul Putin
01:40
turns off the gas tap, because my budget goes up.
31
100260
3000
închide robinetul la gaze, pentru că bugetul meu crește.
01:43
We're really dominated now
32
103260
5000
Acum suntem dominați cu adevărat
01:48
by those things that we're using up faster and faster and faster.
33
108260
5000
de acele lucruri pe care le consumăm tot mai rapid.
01:53
And as we try to lift billions of people out of poverty
34
113260
3000
Iar pe măsură ce încercăm să scoatem din sărăcie miliarde de oameni
01:56
in the Third World, in the developing world,
35
116260
4000
din lumea a treia în lumea aflată în dezvoltare,
02:00
we're using energy faster and faster.
36
120260
2000
consumăm energie tot mai rapid.
02:02
And those resources are going away.
37
122260
2000
Iar acele resurse dispar pentru totdeauna.
02:04
And the way we'll make energy in the future
38
124260
2000
În viitor vom obține energie
02:06
is not from resource,
39
126260
3000
nu din resurse,
02:09
it's really from knowledge.
40
129260
2000
ci, de fapt, din cunoștințe.
02:11
If you look 50 years into the future,
41
131260
3000
Dacă privim peste 50 de ani în viitor,
02:14
the way we probably will be making energy
42
134260
2000
probabil vom genera energie
02:16
is probably one of these three,
43
136260
3000
într-unul din următoarele trei moduri:
02:19
with some wind, with some other things,
44
139260
2000
folosind vântul sau alte lucruri,
02:21
but these are going to be the base load energy drivers.
45
141260
3000
dar acești factori vor genera doar strictul necesar de energie.
02:24
Solar can do it, and we certainly have to develop solar.
46
144260
5000
Energia solară poate acoperi necesarul și e clar că trebuie dezvoltată.
02:29
But we have a lot of knowledge to gain before we can make solar
47
149260
3000
Dar trebuie să mai acumulăm multe cunoștințe până să devină
02:32
the base load energy supply for the world.
48
152260
4000
sursa de energie de bază a lumii.
02:36
Fission.
49
156260
3000
Fisiunea.
02:39
Our government is going to put in six new nuclear power stations.
50
159260
4000
Guvernul nostru va pune în funcțiune șase noi centrale nucleare.
02:43
They're going to put in six new nuclear power stations,
51
163260
2000
Vor pune în funcțiune șase noi centrale nucleare
02:45
and probably more after that.
52
165260
2000
și, ulterior, probabil și mai multe.
02:47
China is building nuclear power stations. Everybody is.
53
167260
2000
China construiește centrale nucleare. Toate țările construiesc.
02:49
Because they know that that is one sure way
54
169260
3000
Pentru că știu că e o metodă sigură
02:52
to do carbon-free energy.
55
172260
4000
de a genera energie fără emisii de carbon.
02:56
But if you wanted to know what the perfect energy source is,
56
176260
3000
Dar dacă vreți să știți care e sursa perfectă de energie,
02:59
the perfect energy source is one
57
179260
2000
sursa perfectă de energie
nu ocupă mult spațiu,
03:01
that doesn't take up much space,
58
181260
3000
03:04
has a virtually inexhaustible supply,
59
184260
3000
există în cantități virtual nelimitate,
03:07
is safe, doesn't put any carbon into the atmosphere,
60
187260
4000
e sigură, nu emană carbon în atmosferă,
03:11
doesn't leave any long-lived radioactive waste:
61
191260
4000
nu generează deșeuri radioactive ce se descompun foarte greu:
03:15
it's fusion.
62
195260
2000
este fuziunea.
03:17
But there is a catch. Of course there is always a catch in these cases.
63
197260
2000
Dar nu e chiar așa de simplu. În asemenea cazuri, niciodată nu e.
03:19
Fusion is very hard to do.
64
199260
3000
Fuziunea e foarte greu de generat.
03:22
We've been trying for 50 years.
65
202260
3000
Încercăm de 50 de ani.
03:25
Okay. What is fusion? Here comes the nuclear physics.
66
205260
3000
Bine. Ce e fuziunea? Aici intervine fizica nucleară.
03:28
And sorry about that, but this is what turns me on.
67
208260
3000
Îmi pare rău, dar asta e ceea ce mă excită.
03:31
(Laughter)
68
211260
2000
(Râsete)
03:33
I was a strange child.
69
213260
4000
Am fost un copil ciudat.
03:37
Nuclear energy comes for a simple reason.
70
217260
4000
Energia nucleară e generată dintr-un motiv simplu.
03:41
The most stable nucleus is iron, right in the middle of the periodic table.
71
221260
4000
Fierul are cel mai stabil nucleu și e chiar la mijlocul tabelului periodic.
03:45
It's a medium-sized nucleus.
72
225260
2000
E un nucleu de mărime medie.
03:47
And you want to go towards iron if you want to get energy.
73
227260
4000
Dacă vrei să obții energie, trebuie să te îndrepți spre fier.
03:51
So, uranium, which is very big, wants to split.
74
231260
3000
Astfel, uraniul, care e foarte mare, vrea să se descompună.
03:54
But small atoms want to join together,
75
234260
3000
Dar atomi mici vor să se unească,
03:57
small nuclei want to join together
76
237260
2000
micile nuclee vor să se unească
03:59
to make bigger ones to go towards iron.
77
239260
2000
pentru a forma atomi mai mari, să se îndrepte spre fier.
04:01
And you can get energy out this way.
78
241260
2000
Și astfel poate fi obținută energie.
04:03
And indeed that's exactly what stars do.
79
243260
2000
Stelele procedează exact la fel.
04:05
In the middle of stars, you're joining hydrogen together to make helium
80
245260
4000
În mijlocul stelelor, hidrogenul se unește pentru a genera heliu
04:09
and then helium together to make carbon,
81
249260
2000
și apoi heliul pentru a genera carbon,
04:11
to make oxygen, all the things that you're made of
82
251260
2000
oxigen și toate elementele din care suntem făcuți
04:13
are made in the middle of stars.
83
253260
3000
sunt obținute în centrul stelelor.
04:16
But it's a hard process to do
84
256260
2000
Dar e un proces dificil
04:18
because, as you know, the middle of a star is quite hot,
85
258260
3000
pentru că, așa cum știți, în mijlocul stelelor e extrem de cald,
04:21
almost by definition.
86
261260
4000
prin definiție.
04:25
And there is one reaction
87
265260
3000
Dar există o reacție de fuziune
04:28
that's probably the easiest fusion reaction to do.
88
268260
5000
care probabil e cel mai ușor de realizat.
04:33
It's between two isotopes of hydrogen, two kinds of hydrogen:
89
273260
4000
Implică doi izotopi ai hidrogenului, două tipuri de hidrogen,
04:37
deuterium, which is heavy hydrogen,
90
277260
3000
deuteriu, care e hidrogen greu
04:40
which you can get from seawater,
91
280260
2000
și care poate fi obținut din apa marină
04:42
and tritium which is super-heavy hydrogen.
92
282260
4000
și tritiu, care e hidrogen super greu.
04:46
These two nuclei, when they're far apart, are charged.
93
286260
4000
Când sunt departe unul de altul, aceste două nuclee sunt încărcate.
04:50
And you push them together and they repel.
94
290260
3000
Dacă le apropii, se resping.
04:53
But when you get them close enough,
95
293260
2000
Dar când le apropii îndeajuns,
04:55
something called the strong force starts to act
96
295260
2000
începe să acționeze ceva care se numește forța puternică
04:57
and pulls them together.
97
297260
2000
și îi unește.
04:59
So, most of the time they repel.
98
299260
2000
În majoritatea timpului se resping.
05:01
You get them closer and closer and closer and then at some point
99
301260
2000
Pe măsură ce îi apropii tot mai mult, la un anumit punct,
05:03
the strong force grips them together.
100
303260
3000
forța puternică îi prinde și îi unește.
05:06
For a moment they become helium 5,
101
306260
2000
Pentru un moment devin heliu 5,
05:08
because they've got five particles inside them.
102
308260
2000
pentru că au cinci particule.
05:10
So, that's that process there. Deuterium and tritium goes together
103
310260
2000
Acesta e procesul. Deuteriul și tritiul se unesc,
05:12
makes helium 5.
104
312260
2000
formând heliu 5.
05:14
Helium splits out, and a neutron comes out
105
314260
3000
Heliul se descompune și elimină un neutron,
05:17
and lots of energy comes out.
106
317260
2000
generând foarte multă energie.
05:19
If you can get something to about 150 million degrees,
107
319260
3000
La o temperatură de 150 de milioane de grade,
05:22
things will be rattling around so fast
108
322260
2000
lucrurile se mișcă atât de repede
05:24
that every time they collide in just the right configuration,
109
324260
4000
încât de fiecare dată când izotopii se ciocnesc așa cum trebuie,
05:28
this will happen, and it will release energy.
110
328260
2000
se va întâmpla acest lucru și va fi eliberată energie.
05:30
And that energy is what powers fusion.
111
330260
4000
Iar această energie alimentează fuziunea.
05:34
And it's this reaction that we want to do.
112
334260
3000
Aceasta e reacția pe care vrem s-o obținem.
05:37
There is one trickiness about this reaction.
113
337260
3000
E totuși ceva complicat la această reacție.
05:40
Well, there is a trickiness that you have to make it 150 million degrees,
114
340260
3000
E complicat să ajungi la 150 de milioane de grade,
05:43
but there is a trickiness about the reaction yet.
115
343260
3000
dar mai e ceva complicat la această reacție.
05:46
It's pretty hot.
116
346260
2000
Da... e destul de cald.
05:48
The trickiness about the reaction is that
117
348260
2000
Partea complicată e că tritiul nu există în natură.
05:50
tritium doesn't exist in nature.
118
350260
2000
05:52
You have to make it from something else.
119
352260
2000
Trebuie obținut din altceva.
05:54
And you make if from lithium. That reaction at the bottom,
120
354260
3000
Și se obține din litiu. Acea reacție de jos,
05:57
that's lithium 6, plus a neutron,
121
357260
4000
litiu 6 plus un neutron,
06:01
will give you more helium, plus tritium.
122
361260
2000
va genera mai mult heliu plus tritiu.
06:03
And that's the way you make your tritium.
123
363260
2000
Și astfel se obține tritiul.
06:05
But fortunately, if you can do this fusion reaction,
124
365260
3000
Dar, din fericire, dacă poți face această reacție de fuziune,
06:08
you've got a neutron, so you can make that happen.
125
368260
4000
se obține un neutron, deci poți obține tritiu direct.
06:12
Now, why the hell would we bother to do this?
126
372260
3000
De ce naiba ne-am pierde timpul cu așa ceva?
06:15
This is basically why we would bother to do it.
127
375260
3000
În esență, acesta e motivul.
06:18
If you just plot how much fuel
128
378260
4000
Dacă transpuneți într-un grafic cantitatea de combustibil
06:22
we've got left, in units of
129
382260
2000
pe care o mai avem la dispoziție,
06:24
present world consumption.
130
384260
2000
raportând-o la consumul global actual,
06:26
And as you go across there you see
131
386260
3000
veți vedea că petrolul ne va mai ajunge
06:29
a few tens of years of oil -- the blue line, by the way,
132
389260
2000
câteva zeci de ani, apropo, linia albastră
06:31
is the lowest estimate of existing resources.
133
391260
3000
reprezintă cel mai scăzut nivel estimat al resurselor existente.
06:34
And the yellow line is the most optimistic estimate.
134
394260
4000
Iar linia galbenă reprezintă cea mai optimistă estimare.
06:38
And as you go across there you will see
135
398260
2000
Veți vedea că mai avem combustibili fosili pentru câteva decenii
06:40
that we've got a few tens of years, and perhaps 100 years
136
400260
2000
06:42
of fossil fuels left.
137
402260
3000
sau poate o sută de ani.
06:45
And god knows we don't really want to burn all of it,
138
405260
2000
Și, sigur, nu vrem să ardem chiar toți acești combustibili
06:47
because it will make an awful lot of carbon in the air.
139
407260
2000
pentru că va elibera o cantitate enormă de carbon.
06:49
And then we get to uranium.
140
409260
3000
Și apoi ajungem la uraniu.
06:52
And with current reactor technology
141
412260
2000
Folosind actuala tehnologie a reactoarelor,
06:54
we really don't have very much uranium.
142
414260
3000
uraniul pe care îl avem nu ne va ajunge foarte mult timp.
06:57
And we will have to extract uranium from sea water,
143
417260
2000
Și va trebui să extragem uraniu din apa mărilor,
06:59
which is the yellow line,
144
419260
2000
adică ajungem la linia galbenă,
07:01
to make conventional nuclear power stations
145
421260
3000
astfel încât centralele nucleare convenționale
07:04
actually do very much for us.
146
424260
2000
să funcționeze la parametri ridicați.
07:06
This is a bit shocking, because in fact our government
147
426260
2000
E un pic șocant pentru că, de fapt, guvernul nostru
07:08
is relying on that for us to meet Kyoto,
148
428260
3000
se bazează pe asta pentru acordului de la Kyoto
07:11
and do all those kind of things.
149
431260
2000
și tot ce presupune acesta.
07:13
To go any further you would have to have breeder technology.
150
433260
2000
Pentru a continua e nevoie de reactoare de înmulțire a uraniului,
07:15
And breeder technology is fast breeders. And that's pretty dangerous.
151
435260
4000
iar acestea sunt destul de periculoase.
07:19
The big thing, on the right,
152
439260
2000
Bara mare din dreapta
07:21
is the lithium we have in the world.
153
441260
2000
reprezintă litiul pe care îl avem în lume.
07:23
And lithium is in sea water. That's the yellow line.
154
443260
3000
Litiul se găsește în apa marină, e linia galbenă.
07:26
And we have 30 million years worth of fusion fuel in sea water.
155
446260
4000
Litiul din oceane ne va ajunge 30 de milioane de ani.
07:30
Everybody can get it. That's why we want to do fusion.
156
450260
3000
Toată lumea are acces la el. De asta vrem să obținem fuziunea.
07:33
Is it cost-competitive?
157
453260
3000
Sunt costurile competitive?
07:36
We make estimates of what we think it would cost
158
456260
2000
Estimăm costurile probabile
07:38
to actually make a fusion power plant.
159
458260
2000
pentru a construi o centrală pe principiul fuziunii.
07:40
And we get within about the same price
160
460260
3000
Și obținem cam același preț
07:43
as current electricity.
161
463260
2000
ca în cazul actual al electricității.
07:45
So, how would we make it?
162
465260
2000
Dar cum o vom face?
07:47
We have to hold something at 150 million degrees.
163
467260
3000
Trebuie să ajungem la 150 de milioane de grade.
07:50
And, in fact, we've done this.
164
470260
3000
Și, de fapt, am reușit asta deja,
07:53
We hold it with a magnetic field.
165
473260
2000
folosid un câmp magnetic.
07:55
And inside it, right in the middle of this toroidal shape, doughnut shape,
166
475260
5000
Iar în mijlocul, chiar în mijlocul acestei forme ca o gogoașă,
08:00
right in the middle is 150 million degrees.
167
480260
2000
în mijloc sunt 150 de milioane de grade.
08:02
It boils away in the middle at 150 million degrees.
168
482260
4000
Atinge 150 de milioane de grade
08:06
And in fact we can make fusion happen.
169
486260
2000
și, de fapt, putem obține fuziune.
08:08
And just down the road, this is JET.
170
488260
2000
Mergând în această direcție, acesta e JET.
08:10
It's the only machine in the world that's actually done fusion.
171
490260
2000
E singura mașinărie din lume care chiar a generat fuziune.
08:12
When people say fusion is 30 years away, and always will be,
172
492260
3000
Cei care spun că avem nevoie de 30 de ani să obținem fuziunea,
08:15
I say, "Yeah, but we've actually done it." Right?
173
495260
3000
le zic: „Da, doar că am obținut-o deja.”
08:18
We can do fusion. In the center of this device
174
498260
2000
Putem obține fuziunea. În centrul acestui dispozitiv
08:20
we made 16 megawatts of fusion power in 1997.
175
500260
3000
am generat 16 megawați prin fuziune, în 1997.
08:23
And in 2013 we're going to fire it up again
176
503260
3000
Iar în 2013 îi vom da drumul din nou
08:26
and break all those records.
177
506260
2000
și vom depăși toate recordurile.
08:28
But that's not really fusion power. That's just making some fusion happen.
178
508260
3000
Dar nu generăm energie prin fuziune. Doar obținem fuziune.
08:31
We've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor.
179
511260
3000
Trebuie să luăm tehnologia și să creăm un reactor pentru fuziune.
08:34
Because we want 30 million years worth of fusion power for the Earth.
180
514260
5000
Pentru că vrem energie prin fuziune pentru 30 de milioane de ani.
08:39
This is the device we're building now.
181
519260
2000
Iată dispozitivul pe care îl construim acum.
08:41
It gets very expensive to do this research.
182
521260
2000
Cercetarea e foarte scumpă.
08:43
It turns out you can't do fusion on a table top
183
523260
2000
Nu poți obține fuziune pe o masă de laborator,
08:45
despite all that cold fusion nonsense. Right?
184
525260
3000
în ciuda tuturor prostiilor legate de fuziunea la rece.
08:48
You can't. You have to do it in a very big device.
185
528260
3000
Nu ai cum. Trebuie obținută într-un dispozitiv foarte mare.
08:51
More than half the world's population is involved in building this device
186
531260
3000
Peste jumătate din populația lumii e implicată în construirea
08:54
in southern France, which is a nice place to put an experiment.
187
534260
3000
acestui dispozitiv în sudul Franței.
E un loc foarte plăcut pentru un experiment.
08:57
Seven nations are involved in building this.
188
537260
4000
Șapte națiuni sunt implicate în construirea lui.
09:01
It's going to cost us 10 billion. And we'll produce half a gigawatt of fusion power.
189
541260
4000
Ne va costa 10 miliarde.
Și vom produce jumătate de gigawatt prin fuziune.
09:05
But that's not electricity yet.
190
545260
3000
Dar încă nu e electricitate.
09:08
We have to get to this.
191
548260
2000
Aici trebuie să ajungem.
09:10
We have to get to a power plant.
192
550260
2000
Trebuie să ajungem să construim o centrală.
09:12
We have to start putting electricity on the grid
193
552260
2000
Trebuie să începem să livrăm electricitate
09:14
in this very complex technology.
194
554260
2000
prin această tehnologie foarte complexă.
09:16
And I'd really like it to happen a lot faster than it is.
195
556260
3000
Și chiar mi-ar plăcea să se întâmple mult mai repede.
09:19
But at the moment, all we can imagine is sometime in the 2030s.
196
559260
5000
Dar în acest moment ne putem imagina că se va întâmpla undeva în anii 2030.
09:24
I wish this were different. We really need it now.
197
564260
2000
Mi-aș fi dorit să fie altfel. Chiar avem nevoie acum.
09:26
We're going to have a problem with power
198
566260
2000
Vom avea probleme cu energia
09:28
in the next five years in this country.
199
568260
2000
în această țară în următorii cinci ani.
09:30
So 2030 looks like an infinity away.
200
570260
4000
Așa că, 2030 pare a fi la o distanță de ani-lumină.
09:34
But we can't abandon it now; we have to push forward,
201
574260
2000
Dar nu putem abandona acum; trebuie să mergem înainte,
09:36
get fusion to happen.
202
576260
2000
să obținem fuziunea.
09:38
I wish we had more money, I wish we had more resources.
203
578260
2000
Îmi doresc să avem mai mulți bani, mai multe resurse.
09:40
But this is what we're aiming at,
204
580260
2000
Acesta e obiectivul nostru.
09:42
sometime in the 2030s --
205
582260
2000
Cândva în anii 2030,
09:44
real electric power from fusion. Thank you very much.
206
584260
2000
să obținem energie electrică prin fuziune.
09:46
(Applause)
207
586260
3000
Vă mulțumesc foarte mult!
(Aplauze)
Despre acest site

Acest site vă va prezenta videoclipuri de pe YouTube care sunt utile pentru a învăța limba engleză. Veți vedea lecții de engleză predate de profesori de top din întreaga lume. Faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză afișate pe fiecare pagină video pentru a reda videoclipul de acolo. Subtitrările se derulează în sincron cu redarea videoclipului. Dacă aveți comentarii sau solicitări, vă rugăm să ne contactați folosind acest formular de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7