TED2014
Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion
Michel Laberge: Jak zsynchronizowane uderzenia młotków mogą doprowadzić do fuzji jądrowej
Filmed:
Readability: 3.6
1,108,602 views
Michael Laberge, opowiada, jak nasza przyszłość energetyczna zależy od fuzji jądrowej. Fizyk prowadzi własną małą firmę, mając za cel stworzenie nowego typu reaktora jądrowego, który mógłby wyprodukować czystą i tanią energię. Jaka jest jego sekretna receptura? Duża prędkość, niewiarygodna temperatura i miażdżące ciśnienie. W tej prelekcji tłumaczy, jak fuzja jądrowa może czekać tuż za rogiem.
Michel Laberge - Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy. Full bio
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Wow, this is bright.
0
1090
2031
Jasno tutaj!
00:15
It must use a lot of power.
1
3121
2991
Na pewno zużywa to mnóstwo energii.
00:18
Well, flying you all in here
2
6112
1492
Wasz przylot tu
00:19
must have cost a bit of energy too.
3
7604
2448
również kosztował trochę energii.
00:22
So the whole planet needs a lot of energy,
4
10052
2918
Cała planeta potrzebuje
ogromnych ilości energii,
ogromnych ilości energii,
00:24
and so far we've been running mostly on fossil fuel.
5
12970
2901
którą na razie pozyskujemy
głównie z paliw kopalnych.
głównie z paliw kopalnych.
00:27
We've been burning gas.
6
15871
2049
Spalamy gaz.
00:29
It's been a good run.
7
17920
1387
Całkiem niezły start.
00:31
It got us to where we are, but we have to stop.
8
19307
2868
Dzięki temu jesteśmy tutaj,
ale musimy przestać.
ale musimy przestać.
00:34
We can't do that anymore.
9
22175
2154
Nie możemy już tego robić.
00:36
So we are trying different types of energy now,
10
24329
2281
Próbujemy różnych rodzajów energii.
00:38
alternative energy,
11
26610
1214
Źródeł alternatywnych.
00:39
but it proved quite difficult to find something
12
27824
2498
Okazuje się jednak, że trudno znaleźć
00:42
that's as convenient and as cost-effective
13
30322
2801
coś tak wygodnego i ekonomicznego,
00:45
as oil, gas and coal.
14
33123
2817
jak ropa, gaz i węgiel.
00:47
My personal favorite is nuclear energy.
15
35940
4090
Moim ulubieńcem jest energia jądrowa.
00:52
Now, it's very energy-dense,
16
40030
2601
Jest bardzo wydajna energetycznie,
00:54
it produces solid, reliable power,
17
42631
2481
tworzy stabilną, pewną energię
00:57
and it doesn't make any CO2.
18
45112
2383
i nie wydziela dwutlenku węgla.
00:59
Now we know of two ways
19
47495
1492
Znamy dwa sposoby
pozyskiwania energii jądrowej.
pozyskiwania energii jądrowej.
01:00
of making nuclear energy: fission and fusion.
20
48987
5174
Fuzja jądrowa
i rozszczepienie jądra atomowego.
i rozszczepienie jądra atomowego.
Rozszczepienie polega na tym,
że bierzesz duże jądro atomowe,
że bierzesz duże jądro atomowe,
01:06
Now in fission, you take a big nucleus,
21
54161
2345
01:08
you break it in part, in two,
22
56506
1635
rozbijasz je na dwie części,
01:10
and it makes lots of energy,
23
58141
1547
co uwalnia mnóstwo energii.
01:11
and this is how the nuclear reactor today works.
24
59688
2213
Tak działają dzisiejsze reaktory jądrowe.
01:13
It works pretty good.
25
61901
1409
To działa całkiem nieźle.
01:15
And then there's fusion.
26
63310
2154
Jest jeszcze fuzja.
01:17
Now, I like fusion. Fusion's much better.
27
65464
2406
Lubię fuzję, jest dużo lepsza.
01:19
So you take two small nuclei,
28
67870
1694
Masz dwa malutkie jądra atomowe,
01:21
you put it together, and you make helium,
29
69564
2506
łączysz je ze sobą w jeden atom helu,
01:24
and that's very nice.
30
72070
1358
no i wszystko pięknie.
01:25
It makes lots of energy.
31
73428
1546
Masz sporo energii.
01:26
This is nature's way of producing energy.
32
74974
2600
W ten sposób natura produkuje energię.
01:29
The sun and all the stars in the universe
33
77574
2408
Słońce i wszystkie gwiazdy
we wszechświecie
we wszechświecie
01:31
run on fusion.
34
79982
2245
istnieją dzięki fuzji.
01:34
Now, a fusion plant
35
82227
1896
Elektrownia działająca w ten sposób
01:36
would actually be quite cost-effective
36
84123
2315
byłaby bardzo wydajna.
01:38
and it also would be quite safe.
37
86438
1990
Byłaby też dość bezpieczna.
01:40
It only produces short term radioactive waste,
38
88428
4433
Produkuje tylko krótkożyciowe
odpady radioaktywne,
odpady radioaktywne,
01:44
and it cannot melt down.
39
92861
2032
a rdzeń reaktora nie może stopnieć.
01:46
Now, the fuel from fusion comes from the ocean.
40
94893
2527
Paliwo do fuzji pochodzi z oceanu.
01:49
In the ocean, you can extract the fuel
41
97420
1818
Z oceanu można wydobyć paliwo
01:51
for about one thousandth of a cent
42
99238
1890
za około jedną tysięczną centa
01:53
per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.
43
101128
2331
za kilowatogodzinę,
więc wychodzi bardzo tanio.
więc wychodzi bardzo tanio.
01:55
And if the whole planet would run on fusion,
44
103459
3388
Jeśli cała planeta byłaby zasilana fuzją,
01:58
we could extract the fuel from the ocean.
45
106847
1444
czerpalibyśmy paliwo z oceanu
02:00
It would run for billions and billions of years.
46
108291
3264
i starczyłoby go na miliardy lat.
02:03
Now, if fusion is so great, why don't we have it?
47
111555
3772
Skoro fuzja jest taka fajna,
to czemu jej jeszcze nie mamy?
to czemu jej jeszcze nie mamy?
02:07
Where is it?
48
115327
1336
Gdzie się podziewa?
02:08
Well, there's always a bit of a catch.
49
116663
1848
Zawsze jest jakiś haczyk.
02:10
Fusion is really, really hard to do.
50
118511
3238
Bardzo trudno przeprowadzić fuzję.
02:13
So the problem is, those two nuclei,
51
121749
2484
Problemem są dwa jądra atomowe,
02:16
they are both positively charged,
52
124233
1628
oba mają dodatnie ładunki,
02:17
so they don't want to fuse.
53
125861
1791
dlatego nie chcą się połączyć.
02:19
They go like this. They go like that.
54
127652
1777
Lecą sobie tak albo tak.
Więc żeby zrobić fuzję,
02:21
So in order to make them fuse,
55
129429
964
02:22
you have to throw them at
each other with great speed,
each other with great speed,
56
130393
2187
musimy rzucić je na siebie
z ogromną prędkością.
z ogromną prędkością.
02:24
and if they have enough speed,
57
132580
913
Jeśli będą dosyć szybkie,
02:25
they will go against the repulsion,
58
133493
1834
oprą się wzajemnemu odpychaniu,
02:27
they will touch, and they will make energy.
59
135327
2153
zetkną się i stworzą energię.
02:29
Now, the particle speed
60
137480
2407
Prędkość cząsteczek
02:31
is a measure of the temperature.
61
139887
1770
jest mierzalna przez temperaturę.
02:33
So the temperature required for fusion
62
141657
1742
Temperatura potrzebna do fuzji
02:35
is 150 billion degrees C.
63
143399
3162
wynosi 150 miliardów stopni Celsjusza.
02:38
This is rather warm,
64
146561
1831
To raczej ciepło,
02:40
and this is why fusion is so hard to do.
65
148392
3446
dlatego fuzja jest tak trudna.
02:43
Now, I caught my little fusion bug
66
151838
2025
Załapałem bakcyla do fuzji,
02:45
when I did my Ph.D. here at the
University of British Columbia,
University of British Columbia,
67
153863
3670
kiedy zrobiłem doktorat tutaj,
na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej.
na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej.
02:49
and then I got a big job in a laser printer place
68
157533
3052
Później dostałem świetną pracę
w puncie wydruków laserowych,
w puncie wydruków laserowych,
02:52
making printing for the printing industry.
69
160585
2538
pracującym dla przemysłu drukarskiego.
02:55
I worked there for 10 years,
70
163123
2252
Pracowałem tam przez 10 lat.
02:57
and I got a little bit bored,
71
165375
1680
Trochę się znudziłem.
02:59
and then I was 40, and I got a mid-life crisis,
72
167055
2953
Pod czterdziestkę dopadł mnie
kryzys wieku średniego.
kryzys wieku średniego.
03:02
you know, the usual thing:
73
170008
1633
No wiecie, standardowe kwestie.
03:03
Who am I? What should I do?
74
171641
2459
Kim jestem? Co powinienem robić?
03:06
What should I do? What can I do?
75
174100
2586
Co mogę zrobić?
03:08
And then I was looking at my good work,
76
176686
2052
Wtedy spojrzałem na swoją pracę.
03:10
and what I was doing is I was cutting the forests
77
178738
2051
Przyczyniałem się do wycinania lasów
tutaj, w Kolumbii Brytyjskiej.
03:12
around here in B.C.
78
180789
1355
03:14
and burying you, all of you,
79
182144
1594
Zasypywałem was wszystkich
03:15
in millions of tons of junk mail.
80
183738
3442
milionami ton niechcianych reklam.
03:19
Now, that was not very satisfactory.
81
187180
1935
To nie dawało mi satysfakcji.
03:21
So some people buy a Porsche.
82
189115
2265
Niektórzy kupują sobie Porsche.
03:23
Others get a mistress.
83
191380
2771
Inni szukają kochanek.
03:26
But I've decided to get my bit
84
194151
1674
Ja zdecydowałem się rozwiązać problem
03:27
to solve global warming and make fusion happen.
85
195825
4263
globalnego ocieplenia
i doprowadzić do fuzji.
i doprowadzić do fuzji.
03:32
Now, so the first thing I did
86
200088
1731
Zacząłem od przejrzenia literatury
03:33
is I looked into the literature and I see,
87
201819
2429
i sprawdzenia, jak działa fuzja.
03:36
how does fusion work?
88
204248
2742
03:38
So the physicists have been
working on fusion for a while,
working on fusion for a while,
89
206990
3142
Fizycy od dawna pracują nad fuzją.
03:42
and one of the ways they do it
90
210132
1316
Jednym ze sposobów jest
03:43
is with something called a tokamak.
91
211448
2306
tak zwany "tokamak".
03:45
It's a big ring of magnetic coil,
92
213754
2730
To wielki pierścień
nadprzewodzących cewek magnetycznych
03:48
superconducting coil,
93
216484
1326
03:49
and it makes a magnetic field
94
217810
1350
tworzący pole magnetyczne
03:51
in a ring like this,
95
219160
1788
w pierścieniu jak ten,
03:52
and the hot gas in the middle,
96
220948
1392
z zamkniętym w środku gorącym gazem,
03:54
which is called a plasma, is trapped.
97
222340
2130
który nazywamy plazmą.
03:56
The particles go round and round and round
98
224470
1748
Cząsteczki pędzą w kółko
03:58
the circle at the wall.
99
226218
1440
przy ściance.
W końcu wrzuca się dużą ilość ciepła,
03:59
Then they throw a huge amount of heat in there
100
227658
1528
04:01
to try to cook that to fusion temperature.
101
229186
2474
usiłując doprowadzić do temperatury fuzji.
04:03
So this is the inside of one of those donuts,
102
231660
2328
Tak wygląda środek jednego z tych pączków,
04:05
and on the right side you can see
103
233988
1332
a po prawej stronie
widać fuzję plazmy.
04:07
the fusion plasma in there.
104
235320
2140
04:09
Now, a second way of doing this
105
237460
2248
Drugim sposobem
04:11
is by using laser fusion.
106
239708
2400
jest użycie laserów do fuzji.
W laserowej fuzji
macie malutką piłeczkę pingpongową,
macie malutką piłeczkę pingpongową,
04:14
Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,
107
242108
2120
04:16
you put the fusion fuel in the center,
108
244228
2046
wsadzacie paliwo fuzji w środek,
04:18
and you zap that with a whole
bunch of laser around it.
bunch of laser around it.
109
246274
2930
otaczacie je masą laserów dookoła.
04:21
The lasers are very strong, and it squashes
110
249204
1704
Lasery bardzo mocno i szybko
04:22
the ping pong ball really, really quick.
111
250908
1726
ściskają piłeczkę.
04:24
And if you squeeze something hard enough,
112
252634
1955
Jeśli ściśniesz coś wystarczająco mocno,
04:26
it gets hotter,
113
254589
1375
temperatura wzrośnie.
A robiąc to bardzo szybko,
04:27
and if it gets really, really fast,
114
255964
1396
04:29
and they do that in one billionth of a second,
115
257360
2318
a one robią to w jedną miliardową sekundy,
04:31
it makes enough energy and enough heat
116
259678
1903
wytwarza się dość energii i ciepła,
04:33
to make fusion.
117
261581
1336
żeby zrobić fuzję.
04:34
So this is the inside of one such machine.
118
262917
2077
To wnętrze jednej z takich maszyn.
04:36
You see the laser beam and the pellet
119
264994
1843
Widzicie wiązkę lasera i osad
04:38
in the center.
120
266837
1549
w samym środku.
04:40
Now, most people think that fusion is going nowhere.
121
268386
2962
Większość osób uważa,
że fuzja zmierza donikąd.
że fuzja zmierza donikąd.
04:43
They always think that the physicists are in their lab
122
271348
2932
Myślą, że fizycy siedzą w laboratoriach,
04:46
and they're working hard, but nothing is happening.
123
274280
1815
pracują ciężko, a nic się nie dzieje.
04:48
That's actually not quite true.
124
276095
1520
To nie do końca prawda.
04:49
This is a curve of the gain in fusion
125
277615
1992
To wykres wzrostu ilości w fuzji
04:51
over the last 30 years or so,
126
279607
2192
przez ostatnie 30 lat.
04:53
and you can see that we're making now
127
281799
1558
Widzicie, że robimy teraz
04:55
about 10,000 times more fusion than we used to
128
283357
2833
około 10 000 razy więcej fuzji,
niż kiedy zaczynaliśmy.
04:58
when we started.
129
286190
1074
04:59
That's a pretty good gain.
130
287264
995
Całkiem niezły postęp.
05:00
As a matter of fact, it's as fast
131
288259
1986
Tak się składa, że postęp wzrasta,
05:02
as the fabled Moore's Law
132
290245
1700
jak legendarne prawo Moore'a,
05:03
that defined the amount of transistors
133
291945
2204
które definiuje ilość tranzystorów,
05:06
they can put on a chip.
134
294149
1517
które możemy zmieścić w czipie.
05:07
Now, this dot here is called JET,
135
295666
3005
Ta kropka tutaj nazywa się JET,
05:10
the Joint European Torus.
136
298671
1423
od projektu Joint European Torus.
05:12
It's a big tokamak donut in Europe,
137
300094
2430
To wielki tokamak w Europie,
05:14
and this machine in 1997
138
302524
3070
a ta maszyna w 1997 roku
05:17
produced 16 megawatts of fusion power
139
305594
3224
wyprodukowała 16 megawatów energii,
05:20
with 17 megawatts of heat.
140
308818
2158
zużywając 17 megawatów ciepła.
05:22
Now, you say, that's not much use,
141
310976
1805
Pewnie powiecie, że to kiepsko,
ale to niezły wynik.
05:24
but it's actually pretty close,
142
312781
1711
Zakładając, że wyciągamy
05:26
considering we can get
143
314492
1040
05:27
about 10,000 times more than we started.
144
315532
2307
około 10 000 razy więcej,
niż kiedy zaczynaliśmy.
niż kiedy zaczynaliśmy.
05:29
The second dot here is the NIF.
145
317839
2613
Drugą kropką jest NIF.
Narodowy Zakład Zapłonu,
czyli National Ignition Facility.
czyli National Ignition Facility.
05:32
It's the National Ignition Facility.
146
320452
2286
05:34
It's a big laser machine in the U.S.,
147
322738
2526
To wielka laserowa maszyna w Stanach.
05:37
and last month they announced
148
325264
1277
W zeszłym miesiącu ogłosili,
05:38
with quite a bit of noise
149
326541
1853
z całkiem sporym rozmachem,
05:40
that they had managed to make more fusion energy
150
328394
2158
że udało im się stworzyć więcej energii
05:42
from the fusion
151
330552
1590
za pomocą fuzji,
05:44
than the energy that they put in
the center of the ping pong ball.
the center of the ping pong ball.
152
332142
2856
niż energia, którą włożyli do środka
pingpongowej piłeczki.
pingpongowej piłeczki.
05:46
Now, that's not quite good enough,
153
334998
1825
Wiem, to nie do końca wystarczy,
ponieważ energia wejściowa lasera
05:48
because the laser to put that energy in
154
336823
1700
05:50
was more energy than that,
155
338523
1732
była większa od wyjściowej,
05:52
but it was pretty good.
156
340255
2040
ale w porządku.
05:54
Now this is ITER,
157
342295
1727
Tu jest ITER,
05:56
pronounced in French: EE-tairh.
158
344022
2058
wymawiamy z francuskiego: ii-teir.
05:58
So this is a big collaboration of different countries
159
346080
3131
Wynik współpracy wielu krajów
przy budowaniu dużego magnetycznego pączka
06:01
that are building a huge magnetic donut
160
349211
1855
06:03
in the south of France,
161
351066
1944
na południu Francji,
06:05
and this machine, when it's finished,
162
353010
2008
a ta maszyna, kiedy ją skończą,
06:07
will produce 500 megawatts of fusion power
163
355018
2778
wyprodukuje 500 megawatów energii z fuzji,
06:09
with only 50 megawatts to make it.
164
357796
2400
przy zużyciu 50 megawatów.
06:12
So this one is the real one.
165
360196
1186
Jej się uda.
06:13
It's going to work.
166
361382
732
Ona będzie działać.
06:14
That's the kind of machine that makes energy.
167
362114
2192
To typ maszyny, która wytworzy energię.
06:16
Now if you look at the graph, you will notice
168
364306
1756
Widząc wykres, zauważycie,
06:18
that those two dots are a little bit
169
366062
1505
że te dwie kropki są trochę
06:19
on the right of the curve.
170
367567
1042
po prawej stronie.
06:20
We kind of have fallen off the progress.
171
368609
1936
Nieco wypadliśmy z postępu.
06:22
Actually, the science to make those machines
172
370545
1989
Nauka tworzenia tych maszyn
06:24
was really in time
173
372534
1536
była na czas,
06:26
to produce fusion during that curve.
174
374070
2836
aby stworzyć fuzję i nie wypaść z krzywej.
06:28
However, there has been a bit of politics going on,
175
376906
2739
Jednak wmieszała się polityka,
06:31
and the will to do it was not there,
176
379645
2132
a woli postępu zabrakło,
06:33
so it drifted to the right.
177
381777
1678
więc wykres zjechał na prawo.
06:35
ITER, for example, could have been built
178
383455
2056
ITER, na przykład, mógł być zbudowany
06:37
in 2000 or 2005,
179
385511
1851
już w 2000 albo 2005 roku,
jednak wymagała wiele
międzynarodowej współpracy,
międzynarodowej współpracy,
06:39
but because it's a big international collaboration,
180
387362
2445
06:41
the politics got in and it delayed it a bit.
181
389807
2448
wmieszała się polityka,
powodując opóźnienia.
powodując opóźnienia.
06:44
For example, it took them about three years
182
392255
1624
Na przykład trzy lata zajęła decyzja,
06:45
to decide where to put it.
183
393879
1568
gdzie budować.
06:47
Now, fusion is often criticized
184
395447
2536
Fuzja jest często krytykowana,
06:49
for being a little too expensive.
185
397983
1600
bo jest zbyt droga.
06:51
Yes, it did cost
186
399583
1541
Tak, będzie kosztować
06:53
a billion dollars or two billion dollars a year
187
401124
2036
miliard lub dwa miliardy dolarów rocznie,
06:55
to make this progress.
188
403160
1193
żeby stworzyć postęp.
06:56
But you have to compare that to the cost
189
404353
1590
Jednak trzeba to porównać do kosztów
06:57
of making Moore's Law.
190
405943
1240
tworzenia prawa Moore'a.
06:59
That cost way more than that.
191
407183
1888
To dużo większy koszt.
07:01
The result of Moore's Law
192
409071
1518
Wynikiem prawa Moore'a
07:02
is this cell phone here in my pocket.
193
410589
1936
jest ten telefon w mojej kieszeni.
07:04
This cell phone, and the Internet behind it,
194
412525
2229
Komórka i internet, z którym się łączy,
07:06
cost about one trillion dollars,
195
414754
2680
kosztowały około biliona dolarów,
07:09
just so I can take a selfie
196
417434
3231
tylko żebym mógł zrobić sobie zdjęcie
07:12
and put it on Facebook.
197
420665
2574
i wrzucić je na Facebooka.
07:15
Then when my dad sees that,
198
423239
1501
Kiedy mój tata to zobaczy,
07:16
he'll be very proud.
199
424740
3180
będzie bardzo dumny.
07:19
We also spend about 650 billion dollars a year
200
427920
3908
Wydajemy również około
650 miliardów dolarów rocznie
650 miliardów dolarów rocznie
07:23
in subsidies for oil and gas
201
431828
2302
na subsydia dla ropy, gazu
07:26
and renewable energy.
202
434130
1630
i energii odnawialnej.
07:27
Now, we spend one half of a percent of that on fusion.
203
435760
4174
Dotychczas wydaliśmy
pół procenta tego na fuzję.
pół procenta tego na fuzję.
07:31
So me, personally, I don't think it's too expensive.
204
439934
2648
Osobiście nie uważam, że to zbyt drogo.
07:34
I think it's actually been shortchanged,
205
442582
1780
Uważam, że to promocja,
07:36
considering it can solve all our energy problems
206
444362
2392
zakładając, że to może
rozwiązać problemy energetyczne
rozwiązać problemy energetyczne
07:38
cleanly for the next couple of billions of years.
207
446754
2674
na najbliższe kilka miliardów lat.
07:41
Now I can say that, but I'm a little bit biased,
208
449428
2660
Mógłbym tak powiedzieć,
ale jestem trochę stronniczy,
ale jestem trochę stronniczy,
07:44
because I started a fusion company
209
452088
1888
bo założyłem firmę zajmującą się fuzją,
07:45
and I don't even have a Facebook account.
210
453976
2558
a nawet nie mam konta na Facebooku.
07:48
So when I started this fusion company in 2002,
211
456534
5383
Kiedy zaczynałem swoją firmę w 2002 roku,
07:53
I knew I couldn't fight with the big lads.
212
461917
2842
wiedziałem, że nie mogę walczyć
z wielkimi graczami.
z wielkimi graczami.
07:56
They had much more resources than me.
213
464759
1577
Mają dużo więcej środków niż ja.
07:58
So I decided I would need to find a solution
214
466336
2240
Więc zdecydowałem się znaleźć rozwiązanie,
08:00
that is cheaper and faster.
215
468576
1887
które jest tańsze i szybsze.
08:02
Now magnetic and laser fusion
216
470463
1910
Magnetyczna i laserowa fuzja
08:04
are pretty good machines.
217
472373
1431
to całkiem spore maszyny.
08:05
They are awesome pieces of technology,
218
473804
1441
To jest niesamowita technologia,
08:07
wonderful machines, and they have shown
219
475245
1874
niesamowite maszyny, które pokazały,
08:09
that fusion can be done.
220
477119
1479
że fuzja jest możliwa.
08:10
However, as a power plant,
221
478598
1954
Jednak nie sądzę, by były dobre
08:12
I don't think they're very good.
222
480552
1871
do masowej produkcji energii.
08:14
They're way too big, way too complicated,
223
482423
2057
Są zbyt duże, zbyt skomplikowane,
08:16
way too expensive,
224
484480
1138
zbyt drogie,
08:17
and also, they don't deal very much
225
485618
1756
no i nie mają wiele wspólnego
08:19
with the fusion energy.
226
487374
1274
z energią fuzyjną.
08:20
When you make fusion, the energy comes out
227
488648
1758
Kiedy dokonujesz fuzji, uzyskujesz energię
08:22
as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.
228
490406
2668
w postaci szybkich neutronów
powstających w plazmie.
powstających w plazmie.
08:25
Those neutrons hit the wall of the machine.
229
493074
2260
Te neutrony uderzają w ścianę maszyny.
08:27
It damages it.
230
495334
1385
Niszczą ją.
Trzeba też złapać energię z neutronów
08:28
And also, you have to catch
the heat from those neutrons
the heat from those neutrons
231
496719
1964
08:30
and run some steam to spin a turbine somewhere,
232
498683
2433
i użyć pary, żeby zakręcić jakąś turbiną,
08:33
and on those machines,
233
501116
1284
a w tych maszynach,
08:34
it was all a bit of an afterthought.
234
502400
2631
wpadliśmy na to trochę po fakcie.
08:37
So I decided that surely there
is a better way of doing that.
is a better way of doing that.
235
505031
3151
Pomyślałem, że istnieje
jakiś lepszy sposób na fuzję.
jakiś lepszy sposób na fuzję.
08:40
So back to the literature,
236
508182
1284
Wróciłem do książek,
08:41
and I read about the fusion everywhere.
237
509466
1992
czytałem o fuzji wszędzie.
08:43
One way in particular attracted my attention,
238
511458
2722
Jeden przypadek
w szczególności zwrócił moją uwagę,
w szczególności zwrócił moją uwagę,
08:46
and it's called magnetized target fusion,
239
514180
2090
nazwano go magnetycznym celem fuzji,
08:48
or MTF for short.
240
516270
2588
albo w skrócie MTF.
08:50
Now, in MTF, what you want to do
241
518858
2442
W MTF chodzi o to,
08:53
is you take a big vat
242
521300
1970
że bierzesz wielką kadź
08:55
and you fill that with liquid metal,
243
523270
2016
i wypełniasz ją płynnym metalem,
08:57
and you spin the liquid metal
244
525286
1520
zaczynasz kręcić płynny metal,
08:58
to open a vortex in the center,
245
526806
1648
aż wir otworzy środek,
09:00
a bit like your sink.
246
528454
1136
tak jak w zlewie.
09:01
When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.
247
529590
2104
Wyciągając korek w zlewie, tworzysz wir.
09:03
And then you have some pistons driven by pressure
248
531694
2396
Dokładasz kilka tłoków
napędzanych ciśnieniem,
napędzanych ciśnieniem,
09:06
that goes on the outside,
249
534090
1476
które wychodzi na zewnątrz,
09:07
and this compresses the liquid metal
250
535566
1920
co zwiększa ciśnienie w płynnym metalu
09:09
around the plasma, and it compresses it,
251
537486
1762
dookoła plazmy, ściskając ją,
09:11
it gets hotter, like a laser,
252
539248
1654
co powoduje wzrost temperatury,
09:12
and then it makes fusion.
253
540902
1226
jak z laserem, i mamy fuzję.
09:14
So it's a bit of a mix
254
542128
920
To taki miks między magnetyczną fuzją
09:15
between a magnetized fusion
255
543048
1655
09:16
and the laser fusion.
256
544703
1983
i fuzją laserową.
09:18
So those have a couple of very good advantages.
257
546686
2773
W tym jest kilka korzyści.
09:21
The liquid metal absorbs all the neutrons
258
549459
2343
Ciekły metal wchłania neutrony
09:23
and no neutrons hit the wall,
259
551802
1756
i żaden neutron nie uderza o ścianę,
09:25
and therefore there's no damage to the machine.
260
553558
2136
przez co nie psuje się maszyna.
Ciekły metal nagrzewa się,
09:27
The liquid metal gets hot,
261
555694
1456
można go przepompować
do wymiennika ciepła,
do wymiennika ciepła,
09:29
so you can pump that in a heat exchanger,
262
557150
2000
09:31
make some steam, spin a turbine.
263
559150
1880
uzyskać parę, która ruszy turbiną.
09:33
So that's a very convenient way of doing
264
561030
1179
To wygodny sposób
09:34
this part of the process.
265
562209
1260
na tę część procesu.
09:35
And finally, all the energy to make the fusion happen
266
563469
3591
W końcu cała energia
doprowadzająca do fuzji
doprowadzająca do fuzji
09:39
comes from steam-powered pistons,
267
567060
2135
pochodzi od tłoków napędzanych parą,
09:41
which is way cheaper than lasers
268
569195
1656
co jest dużo tańsze niż lasery
09:42
or superconducting coils.
269
570851
1894
albo nadprzewodzące cewki.
09:44
Now, this was all very good
270
572745
1488
Wszystko fajnie,
09:46
except for the problem that it didn't quite work.
271
574233
2504
ale nie do końca działało.
09:48
(Laughter)
272
576737
1870
(Śmiech)
09:50
There's always a catch.
273
578607
1296
Zawsze jest jakiś haczyk.
09:51
So when you compress that,
274
579903
1514
Podczas sprężania
09:53
the plasma cools down
275
581417
1924
plazma się ochładza
09:55
faster than the compression speed,
276
583341
1628
szybciej niż prędkość kompresji.
09:56
so you're trying to compress it,
277
584969
1313
Próbujesz kompresować,
09:58
but the plasma cooled down and
cooled down and cooled down
cooled down and cooled down
278
586282
2335
ale plazma ochładza się cały czas,
10:00
and then it did absolutely nothing.
279
588617
1941
aż w końcu nie robi nic.
Kiedy to zobaczyłem,
powiedziałem: "szkoda".
powiedziałem: "szkoda".
10:02
So when I saw that, I said,
well, this is such a shame,
well, this is such a shame,
280
590558
2035
10:04
because it's a very, very good idea.
281
592593
1750
To taki świetny pomysł.
10:06
So hopefully I can improve on that.
282
594343
2354
Mam nadzieję, że mogę go ulepszyć.
10:08
So I thought about it for a minute,
283
596697
1095
Pomyślałem przez minutę.
10:09
and I said, okay, how can we make that work better?
284
597792
2077
Jak można to ulepszyć?
10:11
So then I thought about impact.
285
599869
1858
Wtedy pomyślałem o uderzeniu.
10:13
What about if we use a big hammer
286
601727
1834
Może by tak użyć wielkiego młotka,
10:15
and we swing it and we hit the nail like this,
287
603561
2532
wziąć zamach i uderzyć jak w gwóźdź
10:18
in the place of putting the hammer on the nail
288
606093
1974
w miejscu przyłożenia młotka do gwoździa,
10:20
and pushing and try to put it in? That won't work.
289
608067
2195
starając się go popchnąć?
To nie zadziała,
10:22
So what the idea is
290
610262
1931
Chodzi więc o to,
10:24
is to use the idea of an impact.
291
612193
1744
żeby użyć siły zderzenia.
10:25
So we accelerate the pistons with steam,
292
613937
2082
Przyspieszymy ruch tłoków dzięki parze,
10:28
that takes a little bit of time,
293
616019
1279
co zajmie trochę czasu,
10:29
but then, bang! you hit the piston,
294
617298
1983
ale wtedy, bam! uderzasz tłok i bum!
10:31
and, baff!, all the energy is done instantly,
295
619281
2552
Cała energia wyzwala się naraz,
10:33
down instantly to the liquid,
296
621833
1596
naraz przechodzi do płynu
10:35
and that compresses the plasma much faster.
297
623429
2050
i kompresuje plazmę dużo szybciej.
10:37
So I decided, okay, this is good, let's make that.
298
625479
2448
Zdecydowałem, że to jest dobre,
warto sprawdzić w praktyce.
warto sprawdzić w praktyce.
10:39
So we built this machine in this garage here.
299
627927
3725
Zbudowaliśmy tę maszynę w garażu.
10:43
We made a small machine
300
631652
1085
Zrobiliśmy małą maszynę,
10:44
that we managed to squeeze
301
632737
1972
która potrafiła ściskać
10:46
a little bit of neutrons out of that,
302
634709
1648
trochę neutronów,
10:48
and those are my marketing neutrons,
303
636357
2201
a to są moje marketingowe neutrony.
10:50
and with those marketing neutrons,
304
638558
1443
Dzięki marketingowym neutronom
10:52
then I raised about 50 million dollars,
305
640001
2599
zebrałem 50 milionów dolarów,
10:54
and I hired 65 people. That's my team here.
306
642600
2890
no i zatrudniłem 65 osób.
To moja ekipa.
10:57
And this is what we want to build.
307
645490
1582
A to chcemy zbudować.
10:59
So it's going to be a big machine,
308
647072
1514
Będzie to duża maszyna.
11:00
about three meters in diameter,
309
648586
1474
Około 3 metrów w obwodzie.
11:02
liquid lead spinning around,
310
650060
1802
Płynny metal krążący dookoła.
11:03
big vortex in the center,
311
651862
1592
Wielki wir w środku.
11:05
put the plasma on the top and on the bottom,
312
653454
2320
Umieścimy plazmę na górze i dole.
11:07
piston hits on the side,
313
655774
1426
Tłoki uderzą w bok.
11:09
bang!, it compresses it,
314
657200
1510
Kompresja
11:10
and it will make some energy,
315
658710
1284
i stworzymy trochę energii.
11:11
and the neutron will come out in the liquid metal,
316
659994
2392
Neutrony uderzą w płynny metal.
11:14
going to go in a steam engine and make the turbine,
317
662386
2600
Silnik parowy włączy turbinę.
11:16
and some of the steam will go back
318
664986
1506
Trochę pary wróci
11:18
to fire the piston.
319
666492
998
wystrzelić w tłoki.
11:19
We're going to run that about one time per second,
320
667490
1890
Chcemy przejść cały cykl raz na sekundę,
11:21
and it will produce 100 megawatts of electricity.
321
669380
5384
co wytworzy około
100 megawatów elektryczności.
100 megawatów elektryczności.
Zbudowaliśmy też wtryskiwacz.
11:26
Okay, we also built this injector,
322
674764
1685
11:28
so this injector makes the plasma to start with.
323
676449
2287
Wytwarza on plazmę.
11:30
It makes the plasma at about
324
678736
1715
Dzieje się to w letniej temperaturze
11:32
a lukewarm temperature of three million degrees C.
325
680451
3975
3 milionów stopni Celsjusza.
11:36
Unfortunately, it doesn't last quite long enough,
326
684426
2207
Niestety nie wytrzymuje zbyt długo,
11:38
so we need to extend the life
of the plasma a little bit,
of the plasma a little bit,
327
686633
3135
więc musieliśmy przedłużyć życie plazmy.
11:41
but last month it got a lot better,
328
689768
1632
W zeszłym miesiącu było lepiej.
11:43
so I think we have the plasma compressing now.
329
691400
2585
Wydaje mi się, że plazma się kompresuje.
Później zbudowaliśmy sferę
o takiej mniej więcej wielkości.
o takiej mniej więcej wielkości.
11:45
Then we built a small sphere, about this big,
330
693985
2556
11:48
14 pistons around it,
331
696541
1466
14 tłoków dookoła.
11:50
and this will compress the liquid.
332
698007
2324
Układ ten wytworzy nacisk na płyn.
11:52
However, plasma is difficult to compress.
333
700331
2105
Jednak plazmę trudno skompresować.
Podnosisz ciśnienie,
11:54
When you compress it,
334
702436
789
11:55
it tends to go a little bit crooked like that,
335
703225
2552
zazwyczaj wykrzywia się w ten sposób,
więc trzeba zgrać wszystkie tłoki
11:57
so you need the timing of the piston
336
705777
1608
11:59
to be very good,
337
707385
1096
idealnie.
12:00
and for that we use several control systems,
338
708481
2672
Do tego wykorzystujemy
kilka systemów kontroli.
kilka systemów kontroli.
12:03
which was not possible in 1970,
339
711153
2202
To nie byłoby możliwe w 1970 roku,
12:05
but we now can do that
340
713355
1392
ale teraz można to zrobić.
12:06
with nice, new electronics.
341
714747
3292
Dzięki fajnej, nowej elektronice.
12:10
So finally, most people think that fusion
342
718039
2529
W końcu większość ludzi myśli,
że fuzja jest przyszłością
i nigdy się nie zdarzy.
i nigdy się nie zdarzy.
12:12
is in the future and will never happen,
343
720568
2152
12:14
but as a matter of fact, fusion is getting very close.
344
722720
3094
Tak się składa, że ten typ energii
jest już bardzo blisko.
jest już bardzo blisko.
12:17
We are almost there.
345
725814
1076
Prawie ją mamy.
12:18
The big labs have shown that fusion is doable,
346
726890
2637
Wielkie laboratoria pokazały,
że fuzja jest możliwa,
że fuzja jest możliwa,
12:21
and now there are small companies
that are thinking about that,
that are thinking about that,
347
729527
2307
a teraz małe firmy też tak myślą.
12:23
and they say, it's not that it cannot be done,
348
731834
2361
Ich zdaniem nie jest to niewykonalne,
pozostaje kwestia,
jak zrobić to ekonomicznie.
jak zrobić to ekonomicznie.
12:26
but it's how to make it cost-effectively.
349
734195
2105
12:28
General Fusion is one of those small companies,
350
736300
2153
General Fusion jest jedną z małych firm,
12:30
and hopefully, very soon, somebody, someone,
351
738453
3318
mam nadzieję, że niedługo ktoś
12:33
will crack that nut,
352
741771
1283
wpadnie, jak to zrobić,
a może nawet będzie to General Fusion.
12:35
and perhaps it will be General Fusion.
353
743054
1574
12:36
Thank you very much.
354
744628
1779
Bardzo dziękuję.
12:38
(Applause)
355
746407
4180
(Brawa)
ABOUT THE SPEAKER
Michel Laberge - Plasma physicistIn a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy.
Why you should listen
Fusion, putting it briefly, is what happens inside the sun: intense heat and pressure combine to convert hydrogen into helium, releasing heat and energy in a self-sustaining reaction. Harnessing that same kind of reaction could someday solve the energy crisis here on Earth, and the US (at the National Ignition Facility in California, using the world's most powerful laser), Europe (at ITER) and China are all working on fusion in multi-billion-dollar labs. Meanwhile, just outside Vancouver, a private-government collaboration spending millions-with-an-m is keeping pace.
At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
More profile about the speakerAt General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
Michel Laberge | Speaker | TED.com