Αμερικανοί επιστήμονες ανακοίνωσαν ένα σημαντικότατο επίτευγμα στην πυρηνική σύντηξη την Τρίτη, κάνοντας ένα βήμα προς την κατεύθυνση του «δαμάσματος» της διαδικασίας που παρέχει ενέργεια στα άστρα για παραγωγή «καθαρής» ενέργειας, καθώς ο κόσμος προσπαθεί να αντιμετωπίσει την κλιματική αλλαγή.
Τι είναι η πυρηνική σύντηξη
Όπως προαναφέρθηκε, η πυρηνική σύντηξη λαμβάνει χώρα όταν δύο πυρήνες ελαφρών στοιχείων ενώνονται και σχηματίζουν έναν βαρύ πυρήνα. Επειδή η συνολική μάζα αυτού του μεμονωμένου πυρήνα είναι μικρότερη από αυτήν των δύο αρχικών, η μάζα που απομένει είναι ενέργεια που εκλύεται κατά τη διαδικασία. Στην περίπτωση του Ήλιου είναι έντονη θερμότητα- εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου- και η πίεση που ασκείται από τη βαρύτητά του επιτρέπει σε άτομα που αλλιώς θα αλληλοαπωθούνταν να ενώνονται (σύντηξη).
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό πώς λειτουργεί η πυρηνική σύντηξη και προσπαθούν να την αναπαράγουν από τη δεκαετία του 1930. Οι παρούσες προσπάθειες εστιάζουν στη σύντηξη ισοτόπων υδρογόνου- δευτερίου και τριτίου- σύμφωνα με το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, που λέει ότι αυτός ο συγκεκριμένος συνδυασμός εκλύει «πολύ περισσότερη ενέργεια από τις πιο πολλές αντιδράσεις σύντηξης» και απαιτεί λιγότερη θερμότητα.
Πόσο πολύτιμο θα ήταν αυτό
Ο Ντάνιελ Κάμεν, καθηγητής στο University of California at Berkeley, είπε ότι η πυρηνική σύντηξη παρέχει τη δυνατότητα «βασικά απεριόρισης» ενέργειας εάν η τεχνολογία αυτή καταστεί εμπορικά βιώσιμη. Τα στοιχεία που απαιτούνται βρίσκονται πολύ εύκολα, στο θαλασσινό νερό. Επίσης, είναι μια διαδικασία που δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα σαν την πυρηνική σχάση (θεωρείται πως παράγει πολύ λιγότερα).
Πώς προσπαθούν οι επιστήμονες
Ένας τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να αναπαράγουν την πυρηνική σύντηξη είναι μέσω tokamak: Ενός θαλάμου κενού σε σχήμα ντόνατ που χρησιμοποιεί ισχυρούς μαγνήτες για τη μετατροπή καυσίμου σε πλάσμα εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών (μεταξύ 150 και 300 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου), όπου μπορεί να λάβει χώρα η σύντηξη. Οι επιστήμονες του Lawrence Livermore National Laboratory χρησιμοποίησαν διαφορετική τεχνική, χτυπώντας με ένα λέιζερ 192 ακτίνων μια μικρή κάψουλα με δευτέριο- τρίτιο.
Τι κατάφεραν οι ερευνητές
Το επίτευγμα επί της προκειμένης έγκειται πως οι επιστήμονες, χρησιμοποιώντας το συγκεκριμένο, πανίσχυρο λέιζερ, ένα από τα μεγαλύτερα στον κόσμο, πέτυχαν σύντηξη παράγοντας περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρειάστηκε για να αρχίσει το πείραμα. Άλλοι επιστήμονες λένε πως, εφόσον τα αποτελέσματα είναι ακριβή, πρόκειται για σημαντική πρόοδο σε έναν κλάδο όπου γίνονται προσπάθειες εδώ και δεκαετίες, μα η σύντηξη και πάλι είναι μακριά από την παραγωγή ενέργειας σε εμπορική κλίμακα.
Θα βοηθούσε η σύντηξη στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής;
Εν δυνάμει ναι- ωστόσο οι επιστήμονες θα έπρεπε να αυξήσουν κατά πολύ την ενέργεια που παράγεται από τις αντιδράσεις σύντηξης (συγκριτικά με αυτήν που απαιτείται για να αρχίσουν) και να μπορούν να τις παράγουν πολλές φορές ανά δευτερόλεπτο σε συνεχή βάση. Η αύξηση κλίμακας αυτής της διαδικασίας σε επίπεδο σταθμού ηλεκτροπαραγωγής και η δημιουργία εγκαταστάσεων σε ικανό αριθμό και μέγεθος για να καλύπτουν σημαντικό μέρος των αναγκών ηλεκτροδότησης του κόσμου θα απαιτούσε μεγάλες προσπάθειες σε υλικά, εδάφη και κανονισμούς για τη βιομηχανία. Επίσης, οι πολιτικοί που υποστηρίζουν τα υπάρχοντα καύσιμα και υποδομές πιθανότατα θα αντιστέκονταν σε αλλαγές μεγάλης ταχύτητας. Σε αυτό το πλαίσιο, επιστήμονες και περιβαλλοντολόγοι ζητούν να συνεχιστούν οι προσπάθειες προς την κατεύθυνση της ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (ηλιακή, αιολική), οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας κ.α., παράλληλα με τις έρευνες στη σύντηξη, προκειμένου να μειωθεί η εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα.
Τι άλλες προσπάθειες γίνονται στη σύντηξη
Ιδιωτικές εταιρείες έχουν συγκεντρώσει περίπου 5 δισεκατομμύρια δολάρια από επενδυτές και κρατική χρηματοδότηση, σύμφωνα με τη Fusion Industry Association. Οκτώ εταιρείες, μεταξύ των οποίων οι Focused Energy και First Light Fusion, σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν λέιζερ για αντιδράσεις σύντηξης.
Περίπου 15 εταιρείες, περιλαμβανομένων των Commonwealth Fusion Systems και TAE Technologies, επιδιώκουν να χρησιμοποιήσουν ισχυρούς μαγνήτες για τον περιορισμό καυσίμου σύντηξης υπό τη μορφή πλάσματος. Περίπου 10 εταιρείες ακολουθούν άλλες μεθόδους, μεταξύ των οποίων και ο συνδυασμός μαγνητών και λέιζερ.
Με πληροφορίες από Associated Press και Reuters