Ενδέχεται να αποτελέσει μακροπρόθεσμη λύση στην κλιματική αλλαγή - Στην κατασκευή του μετέχουν επιστήμονες από 30 χώρες - Πλεονεκτήματα, προκλήσεις, εμπόδια, γεωπολιτικές εντάσεις και αποτυχίες - Χρονικός ορίζοντας το 2035 (energy-reporters.com)
Σε μια πρωτοποριακή συνεργασία πρωτοφανούς κλίμακας, επιστήμονες από περισσότερες από 30 χώρες συνεργάζονται στην Προβηγκία της Γαλλίας για την κατασκευή του μεγαλύτερου tokamak στον κόσμο, με στόχο την αξιοποίηση της δύναμης της πυρηνικής σύντηξης και ενδεχομένως την επανάσταση στην παγκόσμια παραγωγή ενέργειας.
Το έργο του Διεθνούς Θερμοπυρηνικού Πειραματικού Αντιδραστήρα (ITER) πρόκειται να γίνει το μεγαλύτερο και πιο φιλόδοξο επιστημονικό πείραμα στον κόσμο.
Σύμφωνα με το energy-reporters.com, αυτή η κολοσσιαία επιχείρηση στοχεύει να καταδείξει τη σκοπιμότητα της πυρηνικής σύντηξης σε βιομηχανική κλίμακα, αξιοποιώντας την ίδια αντίδραση που τροφοδοτεί τον Ήλιο και τα αστέρια.
Ωστόσο, η πορεία προς την επίτευξη ενέργειας σύντηξης είναι γεμάτη προκλήσεις, από τεχνικές δυσκολίες έως γεωπολιτικές εντάσεις.
Κατανόηση της Πυρηνικής Σύντηξης
Η πυρηνική σύντηξη είναι μια διαδικασία όπου 2 ελαφροί ατομικοί πυρήνες συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν βαρύτερο πυρήνα, απελευθερώνοντας μια σημαντική ποσότητα ενέργειας.
Δύο κύριες μέθοδοι διερευνώνται: η σύντηξη που προκαλείται από λέιζερ και ο μαγνητικός περιορισμός.
Το έργο ITER επικεντρώνεται στη μαγνητική σύντηξη, χρησιμοποιώντας ένα τεράστιο tokamak (συσκευή που χρησιμοποιείται για την έρευνα της πυρηνικής σύντηξης, στην οποία τα καυτά πλάσματα περιορίζονται από ισχυρά μαγνητικά πεδία).
Μέσα σε αυτόν τον θάλαμο, μια μικρή ποσότητα δευτερίου και τριτίου θερμαίνεται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, που φτάνουν έως και τους 150 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.
Σε τέτοιες θερμοκρασίες απελευθερώνεται ενέργεια με τη μορφή σωματιδίων άλφα και νετρονίων.
Τα νετρόνια υψηλής ενέργειας μεταφέρουν τη θερμότητά τους στα τοιχώματα του θαλάμου η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού και την κίνηση στροβίλων, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.
Η πολυπλοκότητα αυτής της διαδικασίας είναι τρομακτική, με πολλά πρωτοποριακά υλικά και εξαρτήματα που εμπλέκονται.
Πλεονεκτήματα της ενέργειας σύντηξης
Η πυρηνική σύντηξη προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με την παραδοσιακή πυρηνική σχάση.
Σε αντίθεση με τη σχάση η οποία βασίζεται στη διάσπαση βαρέων ατομικών πυρήνων, η σύντηξη χρησιμοποιεί ελαφρύτερα στοιχεία όπως το υδρογόνο, με αποτέλεσμα σημαντικά λιγότερα ραδιενεργά απόβλητα.
Επιπλέον, το καύσιμο για τη σύντηξη (δευτέριο και τρίτιο) είναι άφθονο και μπορεί να προέρχεται από θαλασσινό νερό και λίθιο, αντίστοιχα.
Στους αντιδραστήρες σύντηξης, χρησιμοποιούνται μόνο μικρές ποσότητες καυσίμου, ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο καταστροφικής βλάβης.
Παρά αυτά τα οφέλη, η πορεία προς την πρακτική ενέργεια σύντηξης είναι μακρά και επίπονη.
Η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και η εμπορική βιωσιμότητα παραμένει ένας μακρινός στόχος.
Προκλήσεις, εμπόδια και αποτυχίες
Το φιλόδοξο χρονοδιάγραμμα του ITER έχει αντιμετωπίσει πολλά εμπόδια. Αρχικά, το έργο στόχευε για το πρώτο πλάσμα έως το 2025, με πλήρη θέση σε λειτουργία έως το 2035.
Ωστόσο, οι τεχνικές προκλήσεις και οι καθυστερήσεις, που επιδεινώθηκαν από την πανδημία COVID-19, έχουν πάει πίσω αυτούς τους στόχους.
Ο προϋπολογισμός του έργου έχει διογκωθεί από μια αρχική εκτίμηση 5 δισεκατομμυρίων ευρώ σε πάνω από 25 δισεκατομμύρια ευρώ.
Ένα σημαντικό εμπόδιο αφορούσε τις αποκλίσεις στις επιφάνειες συγκόλλησης των τμημάτων του θαλάμου κενού οι οποίες απαιτούσαν πολύπλοκες διορθωτικές εργασίες. Αυτή η πρόκληση ανέδειξε την εξάρτηση του έργου από την ακριβή μηχανική και τις δυσκολίες που ενυπάρχουν στη διαχείριση μιας παγκόσμιας αλυσίδας εφοδιασμού.
Παρά τις προκλήσεις αυτές, το έργο συνεχίζει να προχωρά.
Παγκόσμια συνεργασία εν μέσω γεωπολιτικών εντάσεων
Το έργο ITER αποτελεί ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα διεθνούς συνεργασίας, με χώρες όπως οι ΗΠΑ, η ΕΕ, η Ρωσία, η Κίνα και η Ινδία να συνεργάζονται παρά τις γεωπολιτικές εντάσεις.
Αυτή η συνεργασία καθοδηγείται από ένα κοινό όραμα αξιοποίησης της ενέργειας σύντηξης για την κάλυψη των αυξανόμενων ενεργειακών απαιτήσεων του κόσμου.
Η ανθεκτικότητα του έργου εν μέσω παγκόσμιων εντάσεων αποτελεί απόδειξη της διαρκούς ελκυστικότητας μιας καθαρής και σχεδόν απεριόριστης πηγής ενέργειας.
Ενέργεια σύντηξης και κλιματική αλλαγή
Καθώς ο κόσμος αντιμετωπίζει την επείγουσα πρόκληση της κλιματικής αλλαγής, η πυρηνική σύντηξη παρουσιάζει μια πιθανή μακροπρόθεσμη λύση.
Η ενέργεια σύντηξης είναι εγγενώς απαλλαγμένη από άνθρακα, προσφέροντας μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στα ορυκτά καύσιμα.
Ωστόσο, το χρονοδιάγραμμα για την επίτευξη πρακτικής ενέργειας σύντηξης παραμένει αβέβαιο.
Ενώ το ITER αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός, η εμπορική ενέργεια σύντηξης είναι απίθανο να υλοποιηθεί εγκαίρως για να αντιμετωπιστεί η άμεση κλιματική κρίση.
Παρόλα αυτά, ο πιθανός αντίκτυπος της ενέργειας σύντηξης στα μελλοντικά ενεργειακά συστήματα δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί.
www.worldenergynews.gr
