Μια σειρά από τεχνολογικά άλματα τα τελευταία χρόνια έχει επιταχύνει εντυπωσιακά την πρόοδο, φέρνοντας τη σύντηξη πιο κοντά στην πραγματικότητα από ποτέ
Η πυρηνική σύντηξη θεωρείται από πολλούς το ιερό δισκοπότηρο της καθαρής ενέργειας, υπό την προϋπόθεση ότι οι επιστήμονες θα καταφέρουν να τιθασεύσουν και να ελέγξουν το πλάσμα ώστε να επιτευχθούν μεγαλύτερες αποδόσεις.
Αν αυτό καταστεί εφικτό, η σύντηξη θα μπορούσε να καλύψει κρίσιμες ανάγκες βασικού φορτίου ενέργειας, χωρίς εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και χωρίς την παραγωγή επικίνδυνων πυρηνικών αποβλήτων — κάποια μέρα.
Ωστόσο, η δημιουργία των απαραίτητων συνθηκών για σύντηξη σε εμπορικά ή ενεργειακά βιώσιμη κλίμακα παραμένει ακόμη μακρινός στόχος.
Παρ’ όλα αυτά, μια σειρά από τεχνολογικά άλματα τα τελευταία χρόνια έχει επιταχύνει εντυπωσιακά την πρόοδο, φέρνοντας τη σύντηξη πιο κοντά στην πραγματικότητα από ποτέ.
Η ανάγκη για τέτοιες λύσεις είναι πιο επιτακτική από ποτέ. Η ραγδαία ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης προκαλεί κατακόρυφη αύξηση της ζήτησης σε ενέργεια παγκοσμίως, οδηγώντας ηγέτες της τεχνολογίας να επενδύουν στη σύντηξη ως πιθανή απάντηση.
Ο Σαμ Άλτμαν, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της OpenAI, έχει επενδύσει προσωπικά εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια στην έρευνα για την πυρηνική σύντηξη, θεωρώντας την απαραίτητη για την κάλυψη των μελλοντικών αναγκών των data centers.
«Δεν υπάρχει τρόπος να τα καταφέρουμε χωρίς μια τεχνολογική ανακάλυψη – χρειαζόμαστε τη σύντηξη», δήλωσε χαρακτηριστικά σε συνέντευξή του τον Ιανουάριο.
Με ένα σμπάρο…
Η τεχνητή νοημοσύνη, όμως, δεν περιορίζεται μόνο στο να εντείνει την ανάγκη για καθαρή ενέργεια — μπορεί ταυτόχρονα να συμβάλει αποφασιστικά στην υλοποίηση της σύντηξης.
Ένα νέο εργαλείο μηχανικής μάθησης με την ονομασία Diag2Diag αποτελεί σημαντικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση.
Το σύστημα μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο και την παρακολούθηση του πλάσματος στις πειραματικές διαδικασίες σύντηξης, και ιδίως στην αποφυγή του φαινομένου Edge Localized Mode (ELM), μιας μορφής αστάθειας που καταστρέφει τα υλικά γύρω από το πλάσμα και προκαλεί σοβαρά προβλήματα σε πανάκριβες εγκαταστάσεις όπως το ITER στην Ευρώπη και το EAST στην Κίνα.
Οι περισσότερες πειραματικές διατάξεις σύντηξης χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να ελέγξουν υπερθερμασμένο πλάσμα, αναπαράγοντας τις συνθήκες που επικρατούν στον ήλιο και τα άστρα.
Το πλάσμα, που μπορεί να φτάσει τους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, είναι εξαιρετικά ασταθές και δύσκολο στον χειρισμό. Όταν ξεφεύγει από τα όρια του, συνήθως σηματοδοτεί και το τέλος της εκάστοτε δοκιμής — μια ακόμη υπενθύμιση του πόσο δύσκολο είναι να αξιοποιηθεί η σύντηξη ως επίγειος ενεργειακός πόρος.
Το ITER και το EAST χρησιμοποιούν τεράστιους μαγνήτες για να ελέγχουν το πλάσμα σε αντιδραστήρες τύπου τόκαμακ, τεράστιες κυλινδρικές εγκαταστάσεις σε σχήμα ντόνατ.
Όμως οι «μαγνητικά νησιά» που δημιουργούνται μέσω αυτής της μεθόδου είναι δύσκολο να εντοπιστούν και να παρακολουθηθούν.
Το Diag2Diag προσφέρει μια επαναστατική λύση, καθώς, σύμφωνα με πρόσφατο ρεπορτάζ του Interesting Engineering, η τεχνολογία του «αναλύει μετρήσεις από υπάρχοντες αισθητήρες για να δημιουργήσει νέα, συνθετικά δεδομένα για έναν άλλο αισθητήρα που μπορεί να έχει αποτύχει ή να είναι πολύ αργός για να καταγράψει κρίσιμα γεγονότα».
«Με διαγνωστικά υπερ-ανάλυσης μπορούμε πλέον να επιβεβαιώσουμε πειραματικά θεωρητικά μοντέλα για τα μαγνητικά νησιά, προσφέροντας νέες γνώσεις για τον ρόλο τους στην καταστολή των ELM», γράφουν οι ερευνητές στην επιστημονική δημοσίευση που περιγράφει το επίτευγμά τους.
«Η πρόοδος αυτή ενισχύει την ανάπτυξη στρατηγικών καταστολής ELM για μελλοντικούς αντιδραστήρες όπως το ITER, ενώ έχει και ευρύτερες εφαρμογές, με πιθανές επιπτώσεις στη διαγνωστική ιατρική, την αστροφυσική και την αστρονομία».
Παρά τις πρόσφατες επιτυχίες, η εμπορική εκμετάλλευση της σύντηξης παραμένει ακόμη δεκαετίες μακριά — και ορισμένοι ειδικοί αμφισβητούν εάν θα φτάσει ποτέ να γίνει η πανάκεια που υπόσχονται οι υποστηρικτές της.
Η εμμονή στη σύντηξη ως λύση στο ενεργειακό αποτύπωμα της τεχνητής νοημοσύνης ενδέχεται να αποτελεί ευσεβή πόθο ή ακόμη και κακή κατανομή πόρων, που θα ήταν προτιμότερο να διοχετευθούν σε ήδη δοκιμασμένες τεχνολογίες καθαρής ενέργειας.
Όπως σημειώνει ο Άλεξ ντε Φρις, ερευνητής στο Vrije Universiteit του Άμστερνταμ, «θα ήταν πολύ πιο λογικό να εστιάσουμε σε ό,τι έχουμε και μπορούμε να αξιοποιήσουμε τώρα, αντί να ποντάρουμε σε κάτι που ίσως να μην συμβεί ποτέ».
Τί έρχεται για τις αγορές ενέργειας;
Μια νέα σύγκρουση στη Μέση Ανατολή, μια απροσδόκητη απόφαση του OPEC+, μια ριζική αλλαγή στη ζήτηση της Κίνας. Οι περισσότεροι επενδυτές περιορίζονται να αντιδρούν στα πρωτοσέλιδα.
www.worldenergynews.gr
Αν αυτό καταστεί εφικτό, η σύντηξη θα μπορούσε να καλύψει κρίσιμες ανάγκες βασικού φορτίου ενέργειας, χωρίς εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και χωρίς την παραγωγή επικίνδυνων πυρηνικών αποβλήτων — κάποια μέρα.
Ωστόσο, η δημιουργία των απαραίτητων συνθηκών για σύντηξη σε εμπορικά ή ενεργειακά βιώσιμη κλίμακα παραμένει ακόμη μακρινός στόχος.
Παρ’ όλα αυτά, μια σειρά από τεχνολογικά άλματα τα τελευταία χρόνια έχει επιταχύνει εντυπωσιακά την πρόοδο, φέρνοντας τη σύντηξη πιο κοντά στην πραγματικότητα από ποτέ.
Η ανάγκη για τέτοιες λύσεις είναι πιο επιτακτική από ποτέ. Η ραγδαία ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης προκαλεί κατακόρυφη αύξηση της ζήτησης σε ενέργεια παγκοσμίως, οδηγώντας ηγέτες της τεχνολογίας να επενδύουν στη σύντηξη ως πιθανή απάντηση.
Ο Σαμ Άλτμαν, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της OpenAI, έχει επενδύσει προσωπικά εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια στην έρευνα για την πυρηνική σύντηξη, θεωρώντας την απαραίτητη για την κάλυψη των μελλοντικών αναγκών των data centers.
«Δεν υπάρχει τρόπος να τα καταφέρουμε χωρίς μια τεχνολογική ανακάλυψη – χρειαζόμαστε τη σύντηξη», δήλωσε χαρακτηριστικά σε συνέντευξή του τον Ιανουάριο.
Με ένα σμπάρο…
Η τεχνητή νοημοσύνη, όμως, δεν περιορίζεται μόνο στο να εντείνει την ανάγκη για καθαρή ενέργεια — μπορεί ταυτόχρονα να συμβάλει αποφασιστικά στην υλοποίηση της σύντηξης.
Ένα νέο εργαλείο μηχανικής μάθησης με την ονομασία Diag2Diag αποτελεί σημαντικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση.
Το σύστημα μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο και την παρακολούθηση του πλάσματος στις πειραματικές διαδικασίες σύντηξης, και ιδίως στην αποφυγή του φαινομένου Edge Localized Mode (ELM), μιας μορφής αστάθειας που καταστρέφει τα υλικά γύρω από το πλάσμα και προκαλεί σοβαρά προβλήματα σε πανάκριβες εγκαταστάσεις όπως το ITER στην Ευρώπη και το EAST στην Κίνα.
Οι περισσότερες πειραματικές διατάξεις σύντηξης χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να ελέγξουν υπερθερμασμένο πλάσμα, αναπαράγοντας τις συνθήκες που επικρατούν στον ήλιο και τα άστρα.
Το πλάσμα, που μπορεί να φτάσει τους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, είναι εξαιρετικά ασταθές και δύσκολο στον χειρισμό. Όταν ξεφεύγει από τα όρια του, συνήθως σηματοδοτεί και το τέλος της εκάστοτε δοκιμής — μια ακόμη υπενθύμιση του πόσο δύσκολο είναι να αξιοποιηθεί η σύντηξη ως επίγειος ενεργειακός πόρος.
Το ITER και το EAST χρησιμοποιούν τεράστιους μαγνήτες για να ελέγχουν το πλάσμα σε αντιδραστήρες τύπου τόκαμακ, τεράστιες κυλινδρικές εγκαταστάσεις σε σχήμα ντόνατ.
Όμως οι «μαγνητικά νησιά» που δημιουργούνται μέσω αυτής της μεθόδου είναι δύσκολο να εντοπιστούν και να παρακολουθηθούν.
Το Diag2Diag προσφέρει μια επαναστατική λύση, καθώς, σύμφωνα με πρόσφατο ρεπορτάζ του Interesting Engineering, η τεχνολογία του «αναλύει μετρήσεις από υπάρχοντες αισθητήρες για να δημιουργήσει νέα, συνθετικά δεδομένα για έναν άλλο αισθητήρα που μπορεί να έχει αποτύχει ή να είναι πολύ αργός για να καταγράψει κρίσιμα γεγονότα».
«Με διαγνωστικά υπερ-ανάλυσης μπορούμε πλέον να επιβεβαιώσουμε πειραματικά θεωρητικά μοντέλα για τα μαγνητικά νησιά, προσφέροντας νέες γνώσεις για τον ρόλο τους στην καταστολή των ELM», γράφουν οι ερευνητές στην επιστημονική δημοσίευση που περιγράφει το επίτευγμά τους.
«Η πρόοδος αυτή ενισχύει την ανάπτυξη στρατηγικών καταστολής ELM για μελλοντικούς αντιδραστήρες όπως το ITER, ενώ έχει και ευρύτερες εφαρμογές, με πιθανές επιπτώσεις στη διαγνωστική ιατρική, την αστροφυσική και την αστρονομία».
Παρά τις πρόσφατες επιτυχίες, η εμπορική εκμετάλλευση της σύντηξης παραμένει ακόμη δεκαετίες μακριά — και ορισμένοι ειδικοί αμφισβητούν εάν θα φτάσει ποτέ να γίνει η πανάκεια που υπόσχονται οι υποστηρικτές της.
Η εμμονή στη σύντηξη ως λύση στο ενεργειακό αποτύπωμα της τεχνητής νοημοσύνης ενδέχεται να αποτελεί ευσεβή πόθο ή ακόμη και κακή κατανομή πόρων, που θα ήταν προτιμότερο να διοχετευθούν σε ήδη δοκιμασμένες τεχνολογίες καθαρής ενέργειας.
Όπως σημειώνει ο Άλεξ ντε Φρις, ερευνητής στο Vrije Universiteit του Άμστερνταμ, «θα ήταν πολύ πιο λογικό να εστιάσουμε σε ό,τι έχουμε και μπορούμε να αξιοποιήσουμε τώρα, αντί να ποντάρουμε σε κάτι που ίσως να μην συμβεί ποτέ».
Τί έρχεται για τις αγορές ενέργειας;
Μια νέα σύγκρουση στη Μέση Ανατολή, μια απροσδόκητη απόφαση του OPEC+, μια ριζική αλλαγή στη ζήτηση της Κίνας. Οι περισσότεροι επενδυτές περιορίζονται να αντιδρούν στα πρωτοσέλιδα.
www.worldenergynews.gr
