Πυρηνική Σύντηξη: H Δρ Κ. Μεργιά και ο Τόνι Ρόουλστοουν μιλούν στην Athens Voice για την επιστημονική εξέλιξη και το μέλλον της ενέργειας
Η ανακοίνωση από Αμερικανούς επιστήμονες ότι κατάφεραν να παράξουν θετικό ισοζύγιο ενέργειας από την πυρηνική σύντηξη αναπτερώνει τις ελπίδες ότι η ανθρωπότητα μια ημέρα θα καταφέρει να λύσει το ενεργειακό ζήτημα. Ήδη από την Κυριακή, οι Financial Times είχαν αποκαλύψει πως επιστήμονες που εργάζονται για την αμερικανική κυβέρνηση, είχαν καταφέρει το άπιαστο «καθαρό κέρδος ενέργειας», δηλαδή την παραγωγή περισσότερης ενέργειας από αυτήν που είχαν προσδώσει, «βομβαρδίζοντας» υδρογόνο με το μεγαλύτερο σύστημα λέιζερ στον κόσμο. Για την ώρα τα τεχνικά εμπόδια είναι πολλά και μεταθέτουν στο μέλλον την όποια εκμετάλλευση της σύντηξης, που «παράγει» την ενέργεια στο εσωτερικό των άστρων. Ωστόσο, το επίτευγμα των Αμερικανών επιστημόνων, θα ανοίξει τον δρόμο για μεγάλες επενδύσεις σε αυτόν τον τομέα με τις τεράστιες προοπτικές του.
Η Δρ Κ. Μεργιά είναι Διεθύντρια Ερευνών, επιστημονική υπεύθυνη και συντονίστρια του Προγράμματος των Υλικών του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Σύντηξης (EUROfusion) για την Ελληνική Ερευνητική Μονάδα, απάντησε σε ερωτήσεις μας για τα όσα χρειάζεται να ξέρουμε για την «επιστημονική ανακάλυψη του αιώνα», ενώ σχόλιο για την σημαντική εξέλιξη προσέφερε στην Athens Voice και ο Τόνι Ρόουλστοουν, ειδικός σε θέματα πυρηνικής ενέργειας στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ.
-Τι πέτυχαν οι αμερικανοί επιστήμονες;
Παγκοσμίως υπάρχουν δύο βασικές επιστημονικές προσεγγίσεις για την επίτευξη της αντίδρασης σύντηξης – της αντίδρασης μέσω της οποίας παράγεται άφθονη ενέργεια στον ‘Ηλιο. Η μία προσέγγιση στηρίζεται στη χρήση ισχυρών λέιζερ. Οι Αμερικανοί επιστήμονες στο Lawrence Livermore Εθνικό Εργαστήριο των ΗΠΑ, χρησιμοποιώντας αυτή τη μεθοδολογία, παρήγαγαν μέσω σύντηξης περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρειάστηκε για να προκληθεί η αντίδραση. Πριν ένα χρόνο στην προσπάθεια της ανθρωπότητας να παράγει άφθονη και καθαρή ενέργεια μέσω σύντηξης υπήρξε ένα εξίσου πολύ σημαντικό επίτευγμα στην Ευρωπαϊκή εγκατάσταση JET, στην Αγγλία. Σε αυτή την εγκατάσταση χρησιμοποιείται διαφορετική μεθοδoλoγία για την παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης: ισχυρά μαγνητικά πεδία που περιορίζουν την καύσιμη ύλη σε μορφή πλάσματος. Τον Δεκέμβριο του 2021 η αντίδραση σύντηξης στο JET διατηρήθηκε για πρώτη φορά σε χρόνο ρεκόρ.
-Γιατί τα αποτελέσματα αυτά είναι σημαντικά;
Τα δύο επιτεύγματα, στο Ευρωπαϊκό JET και στις ΗΠΑ, μας φέρνουν πιο κοντά στην παραγωγή καθαρής, άφθονης και ασφαλούς ενέργειας μέσω σύντηξης. Αυτό που χρειάζεται είναι η αναγκαία χρηματοδότηση και προσέλκυση των καλυτέρων επιστημόνων για να εργαστούν για αυτό τον σκοπό.
-Ποια είναι τα επόμενα σημαντικά ορόσημα στη σύντηξη;
Η Ευρωπαϊκή Ένωση σε συνεργασία με τις ΗΠΑ, Ιαπωνία, Ινδία, Κίνα, Κορέα και Ρωσία κατασκευάζει πειραματικό αντιδραστήρα μαγνητικής σύντηξης, το ITER, στη Νότια Γαλλία. Ο αντιδραστήρας αυτός, ισχύος 500 megawatts, θα παράγει 10 φορές περισσότερη ενέργεια από την ενέργεια που θα καταναλώνει. Το ITER αναμένεται να λειτουργήσει το 2027 σε αρχικό στάδιο και το 2035 σε πλήρη λειτουργία και με τα πειράματα που θα γίνουν θα ελεγχθούν καίριες τεχνολογίες. Ο Ευρωπαϊκός οδικός χάρτης προβλέπει ότι το 2050 θα κατασκευαστεί το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω σύντηξης.
Στην Ευρωπαϊκή προσπάθεια συμμετέχει και η Ελλάδα με το Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος», το Πανεπιστήμιο Αθηνών, το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, το Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, το Πολυτεχνείο Κρήτης, το Μεσογειακό Πανεπιστήμιο και το Πανεπιστήμιο Πατρών. Οι ερευνητικές προσπάθειες των Ελληνικών ομάδων αναφέρονται στην Τεχνολογία και Φυσική Σύντηξης, και τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν στον Αντιδραστήρα Σύντηξης.
Ο Τόνι Ράουλστοουν, ειδικός σε θέματα πυρηνικής ενέργειας στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ προχώρησε σε ένα σύντομο σχόλιο για την Athens Voice O καθηγητής εκτιμά ότι η παραγωγή ενέργειας στο πείραμα ήταν μόλις το 0,5% της ενέργειας που χρειάστηκε για να τεθούν αρχικά σε λειτουργία τα λέιζερ. Αυτή τη στιγμή, η παραγωγή ενέργειας μέσω της πυρηνικής σύντηξης «αρκεί για να βράσουν περίπου 10 ηλεκτρικοί βραστήρες με νερό. Για να μετατρέψουμε αυτό το μέγεθος σε σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, θα πρέπει το ενεργειακό κέρδος μας από τη διαδικασία να είναι σημαντικά μεγαλύτερο». «Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι το αποτέλεσμα αυτό (…) είναι μια επιτυχία για την επιστήμη. Όμως ακόμη είναι πολύ μακριά από την παραγωγή χρήσιμης, άφθονης, καθαρής ενέργειας», τόνισε. Κληθείς να σχολιάσει αν η πυρηνική σύντηξη θα αντιμετωπίσει την κλιματική αλλαγή, ο Δρ. Ρόουλστοουν είπε «οι χώρες θα πρέπει να συνεχίσουν τις επιθετικές κινήσεις προς την αιολική και ηλιακή ενέργεια, την αποθήκευση ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών, την ενέργεια σχάσης επόμενης γενιάς και άλλες εναλλακτικές λύσεις για τη μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα, έχουμε δρόμο ακόμα».
Θέλοντας να τεστάρω τις δυνατότητες και τα όρια του εργαλείου, άρχισα να ζητάω συμβουλές θεωρώντας μάλλον απίθανο (και ηθικά απωθητικό) το να το χρησιμοποιήσω. Μέσα σε μισή ώρα είχα αγοράσει μηνιαία συνδρομή.
6°
