Μέχρι πρόσφατα, οι ειδικοί εκτιμούσαν ότι η αξιοποίηση της σύντηξης για εμπορικούς σκοπούς απείχε τουλάχιστον 15 χρόνια, με το διεθνές έργο ITER στη Γαλλία να τοποθετεί την έναρξη λειτουργίας στις αρχές της δεκαετίας του 2040
Στον προηγούμενο αιώνα επικρατούσε η άποψη ότι η εμπορική πυρηνική σύντηξη απέχει πάντα 50 χρόνια, όμως σήμερα η Wood Mackenzie εξετάζει τις εξελίξεις σαν να βρίσκονται πολύ πιο κοντά.
Μέχρι πρόσφατα, οι ειδικοί εκτιμούσαν ότι η αξιοποίηση της σύντηξης για εμπορικούς σκοπούς απείχε τουλάχιστον 15 χρόνια, με το διεθνές έργο ITER στη Γαλλία να τοποθετεί την έναρξη λειτουργίας στις αρχές της δεκαετίας του 2040.
Ωστόσο, τρεις εταιρείες που αναφέρονται στην έκθεση υπόσχονται λειτουργικούς και εμπορικά βιώσιμους αντιδραστήρες ή πρωτότυπα έως το 2031 ή 2032, φέρνοντάς τους σε άμεσο ανταγωνισμό με τους μικρούς αρθρωτούς αντιδραστήρες.
Οι βασικές τεχνικές προκλήσεις παραμένουν τεράστιες, καθώς η σύντηξη απαιτεί θερμοκρασίες περίπου 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, πολύ υψηλότερες από τον πυρήνα του ήλιου.
Οι προκλήσεις
Οι προκλήσεις
Το πρώτο ζήτημα αφορά την ενεργειακή ισορροπία, δηλαδή αν ο αντιδραστήρας μπορεί να παράγει περισσότερη ενέργεια από όση καταναλώνει, με το ITER να απαιτεί περίπου 100 MW για τη λειτουργία του.
Δεύτερη πρόκληση είναι η σταθερή συγκράτηση του πλάσματος, ενός υπερθερμασμένου μείγματος δευτερίου και τριτίου, το οποίο πρέπει να διατηρείται χωρίς επαφή με τα τοιχώματα του αντιδραστήρα ώστε να μην διακόπτεται η αντίδραση.
Τρίτο ζήτημα αποτελεί η αντοχή των υλικών, τα οποία υφίστανται έντονη νετρονική ακτινοβολία που προκαλεί φθορά, πρόβλημα κοινό και στους συμβατικούς πυρηνικούς αντιδραστήρες.
Επιπλέον, η διαθεσιμότητα τριτίου δεν είναι δεδομένη, καθώς πρόκειται για σπάνιο ισότοπο που παράγεται κυρίως ως υποπροϊόν πυρηνικών αντιδράσεων, αν και πρόσφατες ανακαλύψεις υποδηλώνουν ότι ίσως υπάρχουν περισσότερα φυσικά αποθέματα από ό,τι πιστευόταν.
Αντίθετα, το δευτέριο είναι πιο άφθονο και μπορεί να εξαχθεί από το νερό.
Στον τομέα της σύντηξης αναπτύσσονται πολλές ανταγωνιστικές τεχνολογίες, από tokamak και stellarators έως λύσεις λέιζερ και αδρανειακής συγκράτησης, όπως επισημαίνει ο ΙΑΕΑ.
Μεταξύ των πιο φιλόδοξων εταιρειών στις ΗΠΑ περιλαμβάνεται η Commonwealth Fusion Systems, η οποία σχεδιάζει αντιδραστήρα tokamak και στοχεύει σε μονάδα 400 MW στις αρχές της δεκαετίας του 2030.
Η Lawrence Livermore National Laboratory συνδέεται με την Inertia Enterprises, η οποία υποστηρίζει ότι το κόστος παραγωγής ενέργειας θα είναι ανταγωνιστικό των ορυκτών καυσίμων και σχεδιάζει έργο μεγάλης κλίμακας έως το 2030.
Η Helion, σε συνεργασία με τη Microsoft, δηλώνει ότι θα αναπτύξει μονάδα σύντηξης έως το 2028.
Η θέση των SMRs
Η θέση των SMRs
Οι εξελίξεις αυτές δημιουργούν πίεση στους μικρούς αρθρωτούς αντιδραστήρες, καθώς η προοπτική χαμηλότερου κόστους αποτελεί σημαντική απειλή για την ανταγωνιστικότητά τους.
Η πρόοδος του κλάδου θα εξαρτηθεί από τέσσερις βασικούς παράγοντες, την πρόσβαση σε κεφάλαια, το κόστος και την υλοποίηση των έργων, την τεχνολογική κατεύθυνση που θα επικρατήσει και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Η χρηματοδότηση αποτελεί κρίσιμο ζήτημα, με την αμερικανική κυβέρνηση να στηρίζει τον κλάδο μέσω του ARPA-E με περίπου 140 εκατ. δολάρια ετησίως, ενώ η Κίνα επενδύει περίπου 3 δισ. δολάρια τον χρόνο.
Οι αντιδραστήρες σύντηξης εμφανίζουν χαμηλότερες εκπομπές σε σχέση με τους συμβατικούς πυρηνικούς, καθώς παράγουν ήλιο αντί για επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα, αν και τα εξαρτήματα των αντιδραστήρων καθίστανται ραδιενεργά.
Εάν οι εταιρικές εκτιμήσεις επιβεβαιωθούν έστω και εν μέρει, τότε ο κλάδος της σύντηξης αναμένεται να απαιτήσει τεράστιες επενδύσεις ήδη από φέτος.
