science >> Wetenschap > >> Natuur

Kunnen we energie uit de ruimte benutten?

Het gebruik van helium-3 van de maan bij kernfusiereacties zou de aarde van stroom kunnen voorzien zonder enige vervuiling af te geven. Zie meer groene wetenschapsfoto's. HowStuffWorks 2008

Mensen zijn al tientallen jaren op zoek naar schone alternatieve energiebronnen, maar zonder resultaat. Zodra een bron de test lijkt te doorstaan, iemand onthult zijn fatale fout. nucleair, wind, zonne- en waterkracht zijn allemaal tot op zekere hoogte door de modder gesleept. Traditionele kernsplijting is te riskant, winden zijn niet consistent, de zon dringt niet altijd door de wolken en waterkrachtdammen verstoren de natuurlijke omgeving.

Het lijkt alsof elke werkbare oplossing lichtjaren verwijderd is - letterlijk. Sommige onderzoekers denken dat het antwoord op onze energiebehoefte in de sterren ligt. Van windturbines op Mars tot helium-3-fusie, mensen zijn steeds meer op zoek naar buitenaardse bronnen voor de energiebehoeften van de aarde.

Een van de bronnen waar ze naar kijken is: helium-3 te gebruiken bij kernfusiereacties. In tegenstelling tot nucleair splijting , die een atoomkern in tweeën splitst, nucleair fusie combineert kernen om energie te produceren. Terwijl kernfusie al is getest met de waterstofisotopen deuterium en tritium , die reacties geven het grootste deel van hun energie af als radioactieve neutronen, zowel veiligheids- als productieproblemen. helium-3, anderzijds, volkomen veilig is. Het geeft geen vervuiling of radioactief afval af en vormt geen gevaar voor de omliggende gebieden.

Een isotoop van het element helium, helium-3 heeft twee protonen maar slechts één neutron. Bij verhitting tot zeer hoge temperaturen en gecombineerd met deuterium , de reactie maakt ongelooflijke hoeveelheden energie vrij. Slechts 2,2 pond (één kilogram) helium-3 gecombineerd met 1,5 pond (0,67 kilogram) deuterium produceert 19 megawattjaar energie [bron:Artemis]. Ongeveer 25 ton van het spul zou de Verenigde Staten een heel jaar van stroom kunnen voorzien [bron:Wakefield].

Het enige probleem is dat we niet zomaar 25 ton helium-3 hebben liggen. Maar handig, de maan doet. In feite, wetenschappers schatten dat onze maansteen meer dan 1 miljoen ton van het element bevat. De energie die is opgeslagen in zoveel helium is 10 keer de hoeveelheid energie die je zou vinden in alle fossiele brandstoffen op aarde [bron:Artemis]. Als je er een contante waarde op zet, helium-3 zou $ 4 miljard per ton waard zijn in termen van zijn energie-equivalent in olie [bron:Wakefield].

De enige problemen die overblijven, zijn de praktische aspecten van het extraheren van het helium en het verfijnen van het fusieproces. De huidige fusiereactoren moeten nog de aanhoudende hoge temperaturen bereiken die nodig zijn om elektriciteit te produceren, en helium-3 gewonnen uit het maanoppervlak zou veel raffinage vereisen, omdat het in zulke lage concentraties in de bodem voorkomt.

De meest veelbelovende brandstofbron in de ruimte lijkt er een te zijn die we hier op aarde al hebben. Ontdek op de volgende pagina waarom zelfs het Pentagon verder kijkt dan onze eigen achtertuin voor zonne-energie.