Πυρηνική σύντηξη: Το big bang της ενέργειας;
Shutterstock
Shutterstock
Ρ. Μωυσής

Πυρηνική σύντηξη: Το big bang της ενέργειας;

Το πρώτο βήμα για μια νέα εποχή με μηδενικό άνθρακα, έγινε, ωστόσο η διαδρομή θα είναι μακρά, σύμφωνα με τον Ρ.Μωυσή. Ο ιδρυτής του Συλλόγου Αποφοίτων ΜΙΤ στην Ελλάδα, και με μακρά εμπειρία στον ενεργειακό χώρο, χαρακτηρίζει το βήμα ως game changer, μιλά για τα τεχνολογικά εμπόδια και τα κόστη, ενώ περιγράφει το δρόμο μέχρι αυτή η νεά μέθοδος να βρει εφαρμογή σε βιομηχανική κλίμακα και να φτάσουμε να μιλάμε για παραγωγή ηλεκτρισμού από πυρηνικούς αντιδραστήρες σύντηξης.

«Είμαστε ακόμη στο στάδιο επίτευξης του στόχου στο εργαστήριο και at any cost. Το τωρινό πρόβλημα είναι αμιγώς τεχνολογικό. Κανένα μέταλλο, δεν μπορεί να αντέξει σε αυτές τις θερμοκρασίες χωρίς να λιώσει», όπως λέει.

Συνέντευξη στον Γιώργο Φιντικάκη

Τι σημαίνει στην πράξη το επίτευγμα των Αμερικανών επιστημόνων που για πρώτη φορά προκάλεσαν πυρηνική σύντηξη που παράγει περισσότερη ενέργεια από αυτήν που καταναλώνει;

Όταν μιλάμε για πυρηνική ενέργεια μιλάμε για δύο διαφορετικές εκδοχές της. Η μία αφορά τη σχάση βαρέων πυρήνων, δηλαδή τη διάσπαση του ατόμου και η άλλη τη σύντηξη ελαφρών πυρήνων του ατόμου. Η σχάση δημιούργησε την ατομική βόμβα και η σύντηξη του ατόμου, βρίσκεται πίσω από τη βόμβα του υδρογόνου.

Ενώ όμως στην πρώτη περίπτωση, της σχάσης, η επιστήμη κατάφερε εδώ και πολλά χρόνια, αυτή να γίνεται υπό ελεγχόμενη διαδικασία και να παράγεται ενέργεια για ειρηνικούς σκοπούς, στη δεύτερη περίπτωση, της σύντηξης, αυτή για την ώρα έχει επιτευχθεί μόνο με έκρηξη. Εδώ και πολλές δεκαετίες καταβάλλεται προσπάθεια σε πολλές χώρες, να επιτευχθεί με τη σύντηξη, ό,τι ακριβώς και με τη σχάση, δηλαδή η παραγωγή ενέργειας μέσα από μια ελεγχόμενη διαδικασία.

Γιατί όμως η πυρηνική σύντηξη είναι τόσο σημαντική; 

Η αιτία που τέτοιες προσπάθειες, όπως του Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς Λίβερμορ της Καλιφόρνια αποτελούν πολύ σημαντικά βήματα προς μια νέα εποχή με μηδενικό αποτύπωμα άνθρακα, είναι ότι ενώ με τη σχάση παράγονται πυρηνικά απόβλητα τα οποία προκαλούν ραδιενέργεια, με διάρκεια ζωής πάρα πολλά χρόνια, αυτά δεν υπάρχουν στην περίπτωση της σύντηξης του ατόμου. Η σύντηξη παράγει πολύ μεγάλες ποσότητες καθαρής ενέργειας, ενώ τα ραδιενεργά στοιχεία που εκλύονται είναι ελάχιστα και έχουν μικρή διάρκεια ζωής.

Αυτός είναι και ο λόγος που θα μπορούσε να αποτελέσει τον ακρογωνιαίο λίθο για την αντιμετώπιση του ενεργειακού προβλήματος και της κλιματικής αλλαγής, εξασφαλίζοντας διαρκώς διαθέσιμη και καθαρή ενέργεια ακόμη και στα φτωχά κράτη. Τα απαιτούμενα υλικά είναι φθηνά και άφθονα στη φύση, υπάρχουν στο νερό και στον αέρα, έχουν δηλαδή πολύ μικρότερο κόστος από το ουράνιο ή το θόριο.

Πότε θα βρει εφαρμογή σε βιομηχανική κλίμακα η νέα μέθοδος;

Το γεγονός ότι σε περιβάλλον επιστημονικού εργαστηρίου, παρήχθη μιας μικρής ποσότητας ενέργειας, περισσότερης από εκείνης που χρειάστηκε να καταναλωθεί για να επιτευχθεί ο στόχος, είναι πολύ σημαντικό επίτευγμα. Σε προηγούμενες προσπάθειες, για να επιτευχθεί η σύντηξη δύο ελαφρών πυρήνων, χρειαζόταν να καταναλωθεί περισσότερη ενέργεια από όση παράγονταν. Σύμφωνα με τις σχετικές ανακοινώσεις η ενέργεια που παρήχθη από το πείραμα είναι ισχύος 3,15 μεγαβάτ για την οποία απαιτήθηκε ισχύς 2,05 μεγαβάτ.

Το βήμα είναι game changer, αλλά αποτελεί τμήμα μιας πολύ μακράς διαδρομής μέχρι η νέα αυτή μέθοδος να βρει εφαρμογή σε βιομηχανική κλίμακα και να φτάσουμε να μιλάμε για παραγωγή ηλεκτρισμού από πυρηνικούς αντιδραστήρες σύντηξης.

Αυτό που συνέβη στο εργαστήριο Λίβερμορ της Καλιφόρνια είναι ένα ακόμη βήμα στη διαδρομή των εργασιών που είχαν ανακοινωθεί πρόσφατα από το Κέμπριτζ, πηγαίνει ίσως πιο πέρα από τις ανακοινώσεις τον περασμένο Φεβρουάριο του Κέντρου Επιστήμης Πλάσματος και Σύντηξης του ΜΙΤ, και σίγουρα μοιάζει να ξεπερνά τις φιλόδοξες και δαπανηρές προσπάθειες στη μονάδα ITER στη Νότιο Γαλλία.

Δεν πρόκειται όμως να δούμε, ακόμη και σε ορίζοντα μακροχρόνιου ενεργειακού σχεδιασμού, τις απαραίτητες υποδομές που θα επιτρέψουν τον εφοδιασμό των δικτύων με «καθαρή» ενέργεια από πυρηνική σύντηξη, χωρίς πυρηνικά κατάλοιπα και με χαμηλό κόστος.

Ποια εμπόδια χρειάζεται να ξεπεραστούν; Είναι τα τεράστια κεφάλαια που απαιτούνται για την επανάληψη της αντίδρασης σε κλίμακα που θα έκανε τη σύντηξη ένα πρακτικό τρόπο παραγωγής ενέργειας;

Το κόστος είναι μια συζήτηση που θα απασχολήσει εν καιρώ. Είμαστε ακόμη στο στάδιο επίτευξης του στόχου στο εργαστήριο και at any cost. Το τωρινό πρόβλημα είναι αμιγώς τεχνολογικό και αφορά το γεγονός ότι το ιονικό αέριο που δημιουργείται κατά τη σύντηξη του ατόμου έχει θερμοκρασίες χιλιάδων βαθμών Κελσίου.

Κανένα μέταλλο δεν μπορεί να αντέξει σε αυτές τις θερμοκρασίες, χωρίς να λιώσει. Η προσέγγιση που ακολουθείται είναι να παρεμβληθούν ισχυρά μαγνητικά πεδία ανάμεσα στο υπέρθερμο πλάσμα και το μεταλλικό περίβλημα του αντιδραστήρα, λειτουργώντας στην ουσία ως μονωτήρες και κρατώντας τα δύο σε απόσταση θερμικής ασφάλειας.

Απάντηση ωστόσο στο ερώτημα ως προς το πότε θα καταφέρουν οι μηχανικοί να κατασκευάσουν μηχανήματα, τα οποία με λογικό οικονομικό κόστος, θα μπορούν να μετατρέπουν την ενέργεια που απελευθερώνει η σύντηξη σε ρεύμα για τον εφοδιασμό των δικτύων ηλεκτροδότησης, προς ώρας δεν υπάρχουν. Έχουν δαπανηθεί αμύθητα ποσά για να επιτευχθεί ο ίδιος στόχος και από εδώ και πέρα θα δαπανηθούν άλλα τόσα και περισσότερα. Η εποχή που η καθαρή παραγωγή με σύντηξη, το «Ιερό Δισκοπότηρο» της ενέργειας, θα μπορεί να τύχει ευρείας εφαρμογής είναι ακόμη μακριά. Η αρχή όμως έγινε και όπως λέει το ρητό, είναι το ήμισυ του παντός…

 

*Ο Ραφαήλ Μωυσής είναι επίτιμος πρόεδρος του ΙΟΒΕ, της ΑΒ Βασιλόπουλος και της Σχολής College Year in Athens και μέλος στο Ελληνο-Αμερικανικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα του Κολεγίου Αθηνών.