Nobelovac koji je osvetlio planetu ima ideju kako da obezbedi beskonačnu energiju za ceo svet

Nakamura i još dvojica japanskih naučnika, Isama Akasaki i Hiroši Amanao, dobili su 2014. godine Nobelovu nagradu za fiziku za svoj doprinos u razvoju LED svetiljki. Neki stručnjaci su išli toliko daleko da su govorili da je njihov izum ravan Edisonovom otkriću žarulje, odnosno sijalice.

Japanski naučnik je najavio da će njegov novi izum nadaleko nadmašiti značaj prethodnog. Cilj mu je da sagradi elektranu koja će koristiti novu vrstu lasera visokog impulsa za nuklearnu fuziju i proizvodnju "neograničenih" zaliha efikasne, čiste energije. Kod nuklearne fuzije nema uranijuma i opasnosti od topljenja.

Ukoliko uspe u tome, potencijali su neograničeni, rekao je Nakamura, profesor materijala i inženjeringa na Univerzitetu Kalifornija, Santa Barbara (UCSB).

Sa 72 godine mnogi se raduju penziji, ali Nakamura puca od energije, piše CNN.

"Penzija je dosadna", rekao je ovaj naučnik za ovu televiziju.

Kako je ismevani naučnik postao Nobelovac

Mnogo pre nego što je Nakamura osvojio Nobelovu nagradu za fiziku bio je ismevan kao inženjer najpoznatiji po eksplozijama u laboratoriji i prozivan zbog manjka produktivnosti. Tada je radio u malo poznatoj japanskoj hemijskoj kompaniji Ničia i vodio tim za istraživanja i razvoj, koji se sastojao od samo dva čoveka.

Za deset godina rada razvio je samo tri proizvoda i nijedan se nije dobro prodavao. Kolege su mu savetovale da da otkaz, a on se u firmi prihvatio dodatnog posla - da radi kao noćni čuvar.

U njemu se pokrenuo inat i potreba da se dokaže i pokaže okolini da greši kada je njegov rad u pitanju, iako su mu menadžeri govorili da je vreme da odustane.

Poslednja šansa da spase posao

Japanski naučnik je odrastao u malom ribarskom selu, gde je naučio da voli prirodu i plavu boju okeana. Iskustvo u majstorisanju, posvećenom trudu i dizanju stvari u vazduh dalo mu je ideju da ispuni svoj san i "dešifruje kod" za plave LED diode.

Velike korporacije kao što su IBM, Dženeral elektriks, Bel labs, Soni i Tošiba decenijama su ulagale milione dolara pokušavajući da reše ovu misteriju. Crveno i zeleno LED svetlo je bilo lako rešivo, ali rešenje za plave LED diode je bilo nedostižno jer plava svetlost ima znatno kraću talasnu dužinu i zahteva mnogo više energije za emitovanje.

U poslednjem pokušaju da spasi posao, Nakamura se obratio osnivaču i direktoru kompanije Ničia Nobuu Ogavi i upitao ga da li može da se bavi razvojem LED svetiljki.

Japanski naučnik kaže da je dobio neočekivani odgovor: "OK, nema problema" i budžet od tri miliona dolara, što je za 1988. godinu bio neverovatan iznos i predstavljao dva posto godišnjih prihoda kompanije.

Dve trećine novca je otišlo na opremu, a ostatak je potrošen na učenje tehnika koje bi mogle da dovedu do velikog otkrića. Nakamura je proveo godinu dana u laboratoriji Univerziteta Floride učeći metal-organsko hemijsko taloženje iz parne faze (MOCVD).

Japanac je na put preko okeana krenuo sa 34 godine. Nikada pre toga nije kročio u avion, nikada pre toga nije objavio nijedan naučni rad, a za kolege iz laboratorije okićene doktoratima bio je niko i ništa. Nakamura se priseća da su se prema njemu odnosili kao prema laboratorijskom tehničaru, stalno tražeći od njega da im nešto namesti i popravi.

Kada se 1989. vratio u Japan dočekale su ga nove loše vesti. Njegov "zaštitnik", osnivač Ničie, odstupio je sa mesta direktora.

U potrazi za plavim svetlom Nakamura je izabrao da se posveti izučavanju materijala galijum nitrid, za koji je smatrao da je ključan za LED osvetljenje. Skoro svi ostali naučnici u svetu u tom trenutku su radili sa drugim materijalom - cink selenidom.

Nakamura se priseća da je to postao veliki problem kada je poznati i priznati istraživač održao seminar u Ničii sa porukom - galijum nitrid je ćorsokak. U publici je bio i novi direktor kompanije. Do kraja dana, Nakamura je dobio pisano obaveštenje da obustavi sav svoj rad. Umesto da posluša, naučnik je uradio nešto što je nečuveno u japanskoj kulturi - odbio je naređenje nadređenog. Bacio ga je u kantu za smeće, kao i svako sledeće koje je narednih nedelja stizalo. Prestao je da odlazi i na sastanke, kako kolegama ne bi morao da objašnjava na čemu radi.

Kaže da je nekoliko meseci kasnije doživeo "najveći trenutak svog života", kada je napravio jednostavnu LED sijalicu koja je davala meko ljubičasto-plavo svetlo. Iako nije bio siguran koliko će dugo raditi, ostavio je svetiljku preko noći, a kada je ujutro došao na posao ona je i dalje radila.

Ničia je 29. novembra 1993. godine održala konferenciju za medije koja je šokirala svet elektronike - plavo LED svetlo je bilo osvojeno, a Nakamura je bio u pravu - ključ je bio u galijum nitridu.

Forbes je nepoznatog japanskog naučnika uporedio sa Edisonom. Veliko otkriće bilo je i kraj saradnje Ničie i Nakamure, koja je završena javnim razlazom i sudskim sporom. Dve strane su se na kraju nagodile 2005. godine kada je Ničia pristala da mu plati 8,1 milion dolara, što je mnogo manje od 180 miliona koliko je japanski sud presudio da zaslužuje za svoj izum.

Skoro sav novac koji je dobio, Nakamura je dao na troškove advokata i razne takse.

Neograničena energija kao poslednje poglavlje

Nedavani izveštaj Međunrodnog fonda za atomsku energiju objavio je da bi svet bio na pragu nestašice električne energije da se i dalje koriste stare sijalice, jer bi to značilo oko 70 odsto više potrošnje za unutrašnje osvetljenje.

Količina struje koja se uštedi upotrebom LED sijalica širom sveta otprilike je jednaka struji koju potroši cela Južna Koreja, dodaje se u izveštaju.

Nakamura je sada koncentrisan na budućnosti i ono što bi moglo da ima još veći uticaj na životnu sredinu - proizvodnja neograničene energije sa nula štetnosti.

Kako bi postigao ovaj cilj, osnovao je kompaniju koja koristi tehnologiju njegovih plavih LED dioda za generisanje laserske energije, što bi moglo da promeni način proizvodnje energije širom sveta.

Nakamura kaže da se oko 99,5 odsto istraživanja nuklearne fuzije koncentrisalo na korišćenje moćnih magnetnih polja kako bi se stvorila neograničena energija. Japanac smatra da odgovoro leži u onih 0,5 odsto.

"Priča je vrlo slična razvoju plavih LED dioda", rekao je japanski naučnik.

U decembru 2022. godine laboratorija u Kaliforniji, koja radi pod pokroviteljstvom američkog ministarstva energetike došla je do velikog naučnog iskoraka kada je postigla prvi "fuzijski dobitak", pošto je reakcija uz pomoć lasera stvorila više energije neko što je potrošeno za izazivanje fuzije.

Nakamura nije učestvovao u eksperimentu. Međutim, on je već počeo razvoj svog moćnog lasera za izazivanje fuzije, a napredak postignut u laboratoriji u Kaliforniji samo ga je podstakao da nastavi dalje.

Da bi se kontinuirana fuziona reakcija održala pod kontrolom, bez toga da spali sve oko sebe, Nakamura i njegov tim razvili su uređaj poznat kao optička rezonantna šupljina za pojačanje, koja skladišti energiju laserskih impulsa velike snage u svojoj optičkoj komori, a zatim pojačava snagu lasera i do 100.000 puta, čime omogućava pokretanje i stabilno održavanje fuzione reakcije.

„Pojednostavljeno rečeno, laser je poput čekića koji razbija sićušnu paletu sastavljenu od izotopa vodonika (atoma). Komora je nakovanj koji sve drži pod kontrolom. Rezultat? Istinski čista i bezbedna energija dobijena fuzijom“, navodi se u saopštenju Univerziteta Kalifornije u Santa Barbari (UCSB) iz 2025. godine.

Nakamuri je cilj da do 2032. godine u Santa Barbari u Kaliforniji izgradi pilot fuzionu elektranu snage jednog gigavata, koja bi mogla da snabdeva strujom 750 hiljada do milion domaćinstava.