Η πυρηνική σύντηξη θα μπορούσε να αποτελέσει «μαγικό όπλο» για σχεδόν άπειρη καθαρή ενέργεια, αν οι επιστήμονες μπορέσουν να βρουν πώς να την κάνουν εμπορικά βιώσιμη.
Κίνα και ΗΠΑ ηγέτιδες δυνάμεις
Η Κίνα και οι Ηνωμένες Πολιτείες ηγούνται της προσπάθειας για την επίτευξη εμπορικής πυρηνικής σύντηξης. Οι δύο υπερδυνάμεις έχουν ανταλλάξει μια ταχέως επιταχυνόμενη σειρά ανακαλύψεων τα τελευταία χρόνια. Το 2022, επιστήμονες στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης (NIF) στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν λέιζερ για να ξεπεράσουν τελικά το πιο σημαντικό εμπόδιο της πυρηνικής σύντηξης: τη δημιουργία καθαρής θετικής ενέργειας. Και νωρίτερα φέτος, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι το Πειραματικό Προηγμένο Υπεραγώγιμο Tokamak (EAST) της Κίνας πέτυχε μια διατηρούμενη θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, καταρρίπτοντας προηγούμενα ρεκόρ.
Η εμπορική χρήση είναι ακόμα μακριά
Ενώ όμως η τεχνολογία σύντηξης προχωρά, απέχουμε ακόμη πολύ από την ανάπτυξη τεχνολογίας σύντηξης με οποιοδήποτε είδος πραγματικού δυναμικού. Η πρόοδος ήταν πολύ αργή και εξαιρετικά δαπανηρή. Ο πειραματισμός με την πυρηνική σύντηξη είναι μια εξαιρετικά δαπανηρή και τεχνολογικά πολύπλοκη προσπάθεια. Για να επιτευχθεί δυνητικά εμπορικά βιώσιμη σύντηξη στο τρέχον στάδιο της ερευνητικής ανάπτυξης, οι αντιδραστήρες πρέπει να είναι τεράστιοι, απαιτώντας τεράστιες ποσότητες δαπανηρών υλικών. Επιπλέον, απαιτούν τεράστιο αριθμό ανθρωποωρών από μερικούς από τους πιο ελίτ επιστήμονες στον κόσμο. Λόγω αυτών των σημαντικών εμποδίων εισόδου, τα περισσότερα πειράματα πυρηνικής σύντηξης είναι τεράστια κρατικά έργα.
Οι νέες/ παλιές ανακαλύψεις
Το ITER, ένα διακυβερνητικό έργο σύντηξης που στεγάζεται στη Νότια Γαλλία, αναμένει να φτάσει σε καθαρή θετική ενέργεια στον τεράστιο αντιδραστήρα tokamak έως το 2036, αφού επενδύσει αυτό που οι αξιωματούχοι εκτιμούν ότι θα είναι 22 δισεκατομμύρια δολάρια. Αλλά το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, ένας από τους χρηματοδότες του ITER, εκτιμά ότι η πραγματική τιμή μπορεί να είναι πιο κοντά στα 65 δισεκατομμύρια δολάρια. Οι επικριτές έχουν αμφισβητήσει το κατά πόσον το ITER μπορεί να είναι «το πιο ακριβό επιστημονικό στοίχημα στον κόσμο».
Αλλά μια νέα (και ταυτόχρονα πολύ παλιά) ανακάλυψη στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος θα μπορούσε να καταστήσει τα πειράματα σύντηξης βιώσιμα σε πολύ μικρότερη και πιο προσιτή κλίμακα. Η ομάδα ερευνητών στο εργαστήριο του Νέου Μεξικού αναδημιούργησε με επιτυχία ένα πείραμα του 1938 που πέτυχε την πρώτη καταγεγραμμένη παρατήρηση σύντηξης δευτερίου-τριτίου (DT) με πολύ χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας από αυτά που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα πειράματα. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την πολύ χαμηλότερη ρύθμιση στον επιταχυντή Tandem του εργαστηρίου για να κατευθύνουν μια δέσμη δευτερονίου 3,5 mm σε έναν στόχο δευτεριωμένου φωσφορικού οξέος.
«Σε αντίθεση με τα πειράματα σύντηξης, όπως στις προσπάθειες σύντηξης αδρανειακής συγκράτησης στο Εθνικό Εργαστήριο Ανάφλεξης, καταφέραμε να εκτελέσουμε, για πρώτη φορά σε μια εγκατάσταση πυρηνικής φυσικής χαμηλής ενέργειας, ένα πείραμα σύντηξης DT ως δευτερογενή αντίδραση μετά την αρχική αλληλεπίδραση δευτερίου που παρέχει το τρίτιο», δήλωσε ο ερευνητής Werner Tornow, φυσικός από το Πανεπιστήμιο Duke. «Αυτό το έργο βοηθά στην απάντηση ορισμένων ενδιαφέρουσων ερωτημάτων σχετικά με την ιστορία της φυσικής, αλλά είναι επίσης σημαντικό στην επέκταση της ικανότητάς μας να εργαζόμαστε με σύντηξη DT σε ένα σημαντικά πιο απαιτητικό περιβάλλον».
Η επιβεβαίωση της επιστημονικής θεωρίας
Αυτή η επανανακάλυψη και επιβεβαίωση της θεμελιώδους επιστημονικής θεωρίας της πυρηνικής σύντηξης θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις όχι μόνο στην ιστορική κατανόηση της πυρηνικής σύντηξης, αλλά και στα σύγχρονα πειράματα. «Σε αντίθεση με πιο σύνθετα πειράματα σύντηξης υψηλής ενέργειας, όπως αυτά στο Εθνικό Εργαστήριο Ανάφλεξης, αυτή η δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε πολύ χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας», αναφέρει το Yahoo! News. «Αυτό την καθιστά πρωτοποριακή για τα μικρότερα εργαστήρια και ανοίγει την πόρτα σε πιο προσβάσιμους πειραματισμούς σύντηξης».
Μια τέτοια εξέλιξη θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον πειραματισμό σύντηξης, μειώνοντας τα εμπόδια εισόδου και προωθώντας ένα πιο ανταγωνιστικό πεδίο. Ενώ οι ιδιωτικές επιχειρήσεις έχουν ήδη δείξει μεγαλύτερο ενδιαφέρον και επενδύσει στην έρευνα και ανάπτυξη σύντηξης, η δυνατότητα πειραματισμού σε μικρότερη κλίμακα θα μπορούσε να οδηγήσει στην προσέλκυση πολλών περισσότερων παικτών του ιδιωτικού τομέα.
www.worldenergynews.gr
