Πυρηνική σύντηξη: το φιλόδοξο εγχείρημα που θέλει να λύσει οριστικά το πρόβλημα της ενέργειας

Πυρηνική σύντηξη: το φιλόδοξο εγχείρημα που θέλει να λύσει οριστικά το πρόβλημα της ενέργειας

Από έναν μικρό λόφο στην περιοχή της Προβηγκίας, στο γαλλικό νότο, μπορεί να δει κανείς δύο ήλιους. Ο ένας λάμπει εδώ και περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ενώ τον άλλο τον κατασκευάζουν χιλιάδες ανθρώπινα μυαλά και χέρια και ανατέλλει με πολύ πιο αργούς ρυθμούς.

Οι τελευταίες απογευματινές ακτίνες του πραγματικού ήλιου ρίχνουν μια μαγική λάμψη στον άλλον -μια τεράστια κατασκευή που θα μπορούσε να λύσει το πρόβλημα της μεγαλύτερης υπαρξιακής κρίσης στην ανθρώπινη ιστορία. Εδώ, στη μικροσκοπική κοινότητα του Saint-Paul-lez-Durance, 35 χώρες έχουν συγκεντρωθεί για να προσπαθήσουν να επιτύχουν την πυρηνική σύντηξη, μια διαδικασία που συμβαίνει με φυσικό τρόπο στον ήλιο -και σε όλα τα αστέρια- αλλά είναι εξαιρετικά δύσκολο να αναπαραχθεί στη Γη.

Η σύντηξη υπόσχεται απεριόριστη ενέργεια, η οποία, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα, παράγει μηδενικά αέρια θερμοκηπίου και, σε αντίθεση επίσης με την πυρηνική σχάση που χρησιμοποιείται σήμερα, δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα μακράς διάρκειας. Η επίτευξη της πυρηνικής σύντηξης θα μπορούσε κυριολεκτικά να σώσει την ανθρωπότητα από την κλιματική αλλαγή.

Εργαζόμενοι επιθεωρούν υπεραγωγούς στο ITER

Αν επιτευχθεί, η σύντηξη θα μπορούσε χωρίς αμφιβολία να καλύψει ενεργειακά σχεδόν όλο τον πλανήτη. Με μόλις 1 γραμμάριο καυσίμου, η σύντηξη μπορεί να δημιουργήσει το ισοδύναμο οκτώ τόνων πετρελαίου δηλαδή μια εκπληκτική απόδοση 8 εκατομμυρίων προς 1.

Οι ειδικοί στην ατομική ενέργεια σπάνια επιθυμούν να εκτιμήσουν πότε η ενέργεια σύντηξης μπορεί να είναι ευρέως διαθέσιμη, συχνά αστειευόμενοι ότι, ανεξάρτητα από το πότε ρωτάει κανείς, είναι πάντα 30 χρόνια μακριά. Αλλά για πρώτη φορά στην ιστορία, αυτό μπορεί πράγματι να είναι αλήθεια.

Το Φεβρουάριο του 2022, επιστήμονες στο αγγλικό χωριό Culham, κοντά στην Οξφόρδη, ανακοίνωσαν μια σημαντική ανακάλυψη: δημιούργησαν και διατήρησαν 59 megajoules ενέργειας σύντηξης για πέντε δευτερόλεπτα μέσα σε μια γιγάντια μηχανή σχήματος ντόνατ που ονομάζεται tokamak. Η ενέργεια αυτή ήταν ικανή να τροφοδοτήσει ένα σπίτι για μια μέρα, και περισσότερη ενέργεια απαιτήθηκε κατά τη διαδικασία παρά προέκυψε από αυτή. Ωστόσο, ήταν μια πραγματικά ιστορική στιγμή που απέδειξε ότι ήταν πράγματι εφικτό να πραγματοποιηθεί πυρηνική σύντηξη στη Γη.

Θέα από την κορυφή του θαλάμου tokamak το οποίο ζυγίζει 23.000 τόνους, όσο το βάρος τριών Πύργων του Άιφελ

Αυτά ήταν εξαιρετικά νέα για το project στη Γαλλία, τον International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) του οποίου κύριος στόχος είναι να αποδείξει ότι η σύντηξη μπορεί να έχει εμπορική χρήση. Σε αυτή την περίπτωση, ο κόσμος δε θα χρειάζεται καθόλου ορυκτά καύσιμα όπως ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, τους κύριους υπεύθυνους γαι την ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή.

Μετά την επιτυχία στο Ηνωμένο Βασίλειο, υπήρξε μια τεράστια αίσθηση δυναμικής στο ITER, αλλά οι άνθρωποι που εργάζονται στο έργο είχαν να διαχειριστούν την απώλεια του γενικού διευθυντή, Bernard Bigot, ο οποίος πέθανε στις 14 Μαΐου έχοντας ηγηθεί του ITER για επτά χρόνια. Πριν από το θάνατο του, ο Bigot μετέδωσε την αισιοδοξία του για την ενέργεια σύντηξης από το ηλιόλουστο γραφείο του, το οποίο έβλεπε το κέλυφος του tokamak του ITER, μιας δομής που παραπέμπει σε κατασκευή επιστημονικής φαντασίας. «Η ενέργεια είναι ζωή», έλεγε ο Bigot. «Βιολογικά, κοινωνικά, οικονομικά».

«Όταν η Γη κατοικούνταν από λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους, υπήρχαν αρκετές ανανεώσιμες πηγές για να καλυφθεί η ζήτηση», είχε πει ο Bigot. «Αλλά όχι πια. Όχι μετά τη Βιομηχανική Επανάσταση και την πληθυσμιακή έκρηξη που ακολούθησε. Έτσι, αναγκαστήκαμε να αξιοποιούμε τα ορυκτά καύσιμα προκαλώντας πολύ κακό στο περιβάλλον. Και είμαστε τώρα, 8 δισεκατομμύρια ισχυροί και εν μέσω μιας σημαντικής κλιματικής κρίσης. Προφανώς δεν υπάρχει άλλη εναλλακτική από το να απογαλακτιστούμε από την τρέχουσα κύρια πηγή ενέργειας μας. Και η καλύτερη επιλογή φαίνεται να είναι αυτή που χρησιμοποιεί το σύμπαν εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια».

Οι εργαζόμενοι μεταφέρουν τεράστιους σωλήνες που χρησιμοποιούνται για την αποβολή καυσαερίων από φορτηγά που παραδίδουν τα μεγάλα εξαρτήματα στην εγκατάσταση

Μιμούμενοι τον ήλιο

Η ενέργεια σύντηξης δημιουργείται από δύο σωματίδια που, από τη φύση τους, απωθούνται. Αφού εγχυθεί μικρή ποσότητα καυσίμου στο tokamak, ενεργοποιούνται γιγάντιοι μαγνήτες για να δημιουργήσουν ένα πλάσμα, την τέταρτη κατάσταση της ύλης, που μοιάζει λίγο με αέριο ή «σούπα» ηλεκτρικά φορτισμένη. Ανεβάζοντας τις θερμοκρασίες μέσα στο tokamak σε απίστευτα υψηλά επίπεδα, τα σωματίδια από το καύσιμο αναγκάζονται να συγχωνευτούν σε ένα. Η διαδικασία δημιουργεί ήλιο και νετρόνια, τα οποία είναι ελαφρύτερα σε μάζα από τα μέρη από τα οποία κατασκευάστηκαν αρχικά.

Η μάζα που λείπει μετατρέπεται σε τεράστια ποσότητα ενέργειας. Τα νετρόνια, τα οποία είναι σε θέση να διαφύγουν από το πλάσμα, στη συνέχεια χτυπούν μια «κουβέρτα» που καλύπτει τα τοιχώματα του tokamak και η κινητική τους ενέργεια μεταφέρεται ως θερμότητα. Αυτή η θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ζεστάνει νερό, να δημιουργήσει ατμό και να γυρίσει τους στρόβιλους για την παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο για να γίνουν όλα αυτά, το πλάσμα χρειάζεται να φτάσει τουλάχιστον τους 150 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, δηλαδή 10 φορές θερμότερο από τον πυρήνα του ήλιου, οπότε τίθεται το ερώτημα: Πώς μπορεί κάτι στη Γη να αντέξει τόσο υψηλές θερμοκρασίες;

Αυτό είναι ένα από τα πολλά εμπόδια που έχουν καταφέρει να ξεπεράσουν γενιές αναζητητών ενέργειας σύντηξης. Επιστήμονες και μηχανικοί σχεδίασαν γιγάντιους μαγνήτες για να δημιουργήσουν ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο για να διατηρήσουν τη θερμότητα σε εμφιαλώσεις. Οτιδήποτε άλλο απλά θα έλιωνε. Αυτό που προσπαθούν να κάνουν όσοι εργάζονται πάνω στη σύντηξη είναι ουσιαστικά να αναπαράγουν τον ήλιο. Ο ήλιος είναι ένα αέναο εργοστάσιο σύντηξης που αποτελείται από μια γιγάντια φλεγόμενη σφαίρα πλάσματος. Ο ήλιος συντήκει αρκετές εκατοντάδες τόνους υδρογόνου σε ήλιο κάθε δευτερόλεπτο.

Το πλάσμα είναι το υλικό από το οποίο αποτελείται το 99,9% του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων των αστέρων, του ήλιου μας και όλης της διαστρικής ύλης. Εδώ στη Γη, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται σε τηλεοράσεις και φώτα νέον, και μπορούμε να το δούμε στους κεραυνούς και στο σέλας.

Όσο φοβερά κι αν ακούγονται όλα αυτά, η παραγωγή ενέργειας σύντηξης από μόνη της δεν είναι στην πραγματικότητα το δύσκολο κομμάτι, λένε αρκετοί ειδικοί στο ITER. Εξάλλου, η ανθρωπότητα έχει ξεκινήσει τη διαδικασία αυτή ήδη από την εφεύρεση της βόμβας υδρογόνου. Η κύρια πρόκληση είναι η διατήρηση της. Το tokamak στο Ηνωμένο Βασίλειο -που ονομάζεται Joint European Torus, ή JET- διατήρησε την ενέργεια σύντηξης για πέντε δευτερόλεπτα, αλλά αυτό είναι απλώς το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα διάρκειας αυτού του μηχανήματος. Οι μαγνήτες του ήταν κατασκευασμένοι από χαλκό και κατασκευάστηκαν τη δεκαετία του 1970. Οτιδήποτε περισσότερο από πέντε δευτερόλεπτα κάτω από τέτοια θερμότητα θα τους έκανε να λιώσουν.

Το ITER χρησιμοποιεί νεότερους μαγνήτες που μπορούν να διαρκέσουν πολύ περισσότερο και το έργο στοχεύει να παράγει δεκαπλάσια απόδοση ενέργειας, παράγοντας 500MW από μια είσοδο 50MW. Αλλά ο στόχος του ITER δεν είναι να χρησιμοποιήσει πραγματικά την ενέργεια για ισχύ, αλλά να αποδείξει ότι μπορεί να διατηρήσει την ενέργεια σύντηξης για πολύ περισσότερο από ό,τι μπόρεσε το JET. Επιτυχία εδώ θα σημαίνει ότι οι μηχανές εμπορικής κλίμακας μπορούν να αρχίσουν να παράγουν σύντηξη στο μέλλον.

Ενώ ο ήλιος συγχωνεύει άτομα υδρογόνου για να δημιουργήσει ήλιο, το project JET χρησιμοποίησε δύο ισότοπα υδρογόνου που ονομάζονται δευτέριο και τρίτιο, τα οποία θα χρησιμοποιήσει επίσης το ITER. Αυτά τα ισότοπα συμπεριφέρονται σχεδόν πανομοιότυπα με το υδρογόνο, όσον αφορά τη χημική τους σύνθεση και τις αντιδράσεις τους. Τόσο το δευτέριο όσο και το τρίτιο βρίσκονται στη φύση. Το δευτέριο είναι άφθονο τόσο σε γλυκό όσο και σε αλμυρό νερό -το δευτέριο από μόλις 500ml νερού, με λίγο τρίτιο, θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ένα σπίτι για ένα χρόνο. Το τρίτιο είναι σπάνιο, αλλά μπορεί να παραχθεί συνθετικά. Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν μόνο 20kg από αυτό στον κόσμο και η ζήτηση δεν ξεπερνά τα 400gr ετησίως. Αλλά σε απόδοση 8 εκατομμυρίων προς 1, απαιτούνται μόνο μικροσκοπικές ποσότητες και των δύο στοιχείων για τη δημιουργία πολλής ενέργειας σύντηξης.

Το τρίτιο είναι μια εξαιρετικά ακριβή ουσία αφού ένα και μόνο γραμμάριο αξίζει αυτήν τη στιγμή περίπου 30.000 δολάρια. Σε περίπτωση που η πυρηνική σύντηξη εξελιχθεί, η ζήτηση θα εκτοξευθεί και αυτό θα αποτελέσει μια ακόμη πρόκληση για τους επιστήμονες της σύντηξης παγκοσμίως.

Εργάτες προκατασκευάζουν συγκόλληση ακριβείας σε υπό κατασκευή υπεραγωγούς

Ένα έργο 10 εκατομμυρίων κομματιών

Από μακριά, το ITER μοιάζει με ένα project έτοιμο να ξεκινήσει. Από κοντά, είναι ξεκάθαρο ότι έχει δρόμο ακόμα. Η κατασκευή -στα 39 εργοτάξια του- είναι απίστευτα πολύπλοκη. Το κύριο εργοτάξιο είναι ένα έντονα αποστειρωμένο περιβάλλον, όπου τεράστια εξαρτήματα τοποθετούνται στη θέση τους με τη βοήθεια γερανών 750 τόνων. Οι εργάτες έχουν ήδη συναρμολογήσει το κέλυφος του tokamak, αλλά εξακολουθούν να περιμένουν ορισμένα μέρη του, συμπεριλαμβανομένου ενός γιγάντιου μαγνήτη από τη Ρωσία που θα «καθίσει» στην κορυφή της μηχανής.

Οι διαστάσεις είναι συγκλονιστικές. Το tokamak θα ζυγίζει 23.000 τόνους. Αυτό αντιστοιχεί σε τρεις πύργους του Άιφελ μαζί. Θα περιλαμβάνει ένα εκατομμύριο εξαρτήματα, τα οποία με τη σειρά τους θα αποτελούνται από όχι λιγότερα από 10 εκατομμύρια μικρότερα μέρη. Το tokamak θα περιβάλλεται από μερικούς από τους μεγαλύτερους μαγνήτες που δημιουργήθηκαν ποτέ. Το εκπληκτικό μέγεθος τους -κάποιοι έχουν διάμετρο έως και 24 μέτρα- σημαίνει ότι είναι πολύ μεγάλα για να μεταφερθούν και πρέπει να συναρμολογηθούν επί τόπου σε μια γιγάντια αίθουσα.

Δεδομένου του τεράστιου αριθμού εξαρτημάτων που εμπλέκονται, απλά δεν υπάρχει χώρος για λάθη.

Ακόμη και ο ψηφιακός σχεδιασμός αυτού του τεράστιου μηχανήματος τοποθετείται σε τρισδιάστατα αρχεία υπολογιστή που καταλαμβάνουν περισσότερο από δύο terabyte χώρου στη μονάδα δίσκου. Για λόγους σύγκρισης, αξίζει να αναφερθεί ότι στον ίδιο χώρο θα μπορούσε κανείς να αποθηκεύσει περισσότερα από 160 εκατομμύρια μονοσέλιδα έγγραφα Word.

Ένας από τους εννέα τομείς του θαλάμου κενού, ο οποίος σύντομα θα ανυψωθεί με γιγάντιους γερανούς για συναρμολόγηση

Πυρηνική σύντηξη εν καιρώ πολέμου

Πίσω από εκατοντάδες εργαζόμενους που συνθέτουν το έργο ITER βρίσκονται περίπου 4.500 εταιρείες με 15.000 εργαζόμενους από όλο τον κόσμο. Τριάντα πέντε χώρες συνεργάζονται στο ITER, ο οποίος διοικείται από επτά κύρια μέλη: Κίνα, Ηνωμένες Πολιτείες, Ευρωπαϊκή Ένωση, Ρωσία, Ινδία, Ιαπωνία και Νότια Κορέα. Η διοίκηση μοιάζει λίγο με το Συμβούλιο Ασφαλείας των Ηνωμένων Εθνών, αν και ο Bigot, μεταξύ άλλων, προσπάθησε σκληρά να κρατήσει τη γεωπολιτική εντελώς έξω από το ITER.

Όμως, καθώς η Ρωσία επιδιώκει να επανασχεδιάσει το χάρτη της Ευρώπης με τον πόλεμο στην Ουκρανία, και ακόμη και να αμφισβητήσει τη μεταπολεμική παγκόσμια τάξη πραγμάτων, υπάρχουν ανησυχίες για το συνεχιζόμενο ρόλο της χώρας στον ITER, και εξίσου πολλές για τον πιθανό αποκλεισμό της. Λόγω του πολέμου στην Ουκρανία, η Ρωσία αποκόπηκε από μια σειρά άλλων διεθνών επιστημονικών προγραμμάτων, ωστόσο η Ευρωπαϊκή Επιτροπή, στις κυρώσεις της, συμπεριέλαβε ρητά εξαίρεση για το έργο ITER. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι η Ρωσία είναι άρρηκτα συνδεδεμένη όχι μόνο με το έργο αλλά και με την ενέργεια σύντηξης ιστορικά.

Το συγκρότημα tokamak, ένα οικοδόμημα 400.000 τόνων, το οποίο περιλαμβάνει διάφορες εγκαταστάσεις και τις εγκαταστάσεις τριτίου

Οι χώρες άρχισαν να αναζητούν την ενέργεια σύντηξης στη δεκαετία του 1930. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών κατασκεύαζαν κάθε είδους μηχανές. Ήταν όμως το tokamak, το οποίο δημιουργήθηκε στη Σοβιετική Ένωση, εκείνο που αποδείχθηκε πιο επιτυχημένο. Το 1968, Σοβιετικοί ερευνητές έκαναν μια τεράστια ανακάλυψη πάνω στη σύντηξη -κατάφεραν να επιτύχουν τις απαιτούμενες υψηλές θερμοκρασίες και να συγκρατήσουν το πλάσμα για μια παρατεταμένη περίοδο, κάτι που δεν είχε επιτευχθεί ποτέ πριν.

Το tokamak έγινε η μηχανή-αντίγραφο. Ακόμη και η λέξη tokamak προέρχεται από τη ρωσική γλώσσα.

Η Ρωσία έχει επίσης παράσχει μερικά από τα πιο κρίσιμα στοιχεία του έργου ITER και είναι ένας από τους κύριους χρηματοδότες του. Ο μαγνήτης για την κορυφή του tokamak, για παράδειγμα, κατασκευάστηκε στην Αγία Πετρούπολη και περιμένει εκεί, έτοιμος να σταλεί στη Γαλλία, δήλωσε στο CNNi ο επικεφαλής επικοινωνίας του ITER, Λάμπαν Κόμπλεντζ, ο οποίος υπογράμμισε ότι μέχρι στιγμής, η εμπλοκή της Ρωσίας στο έργο δεν έχει αλλάξει με κανέναν τρόπο.

«Το ITER είναι στην πραγματικότητα ένα παιδί του Ψυχρού Πολέμου. Αποτελεί μια σκόπιμη συνεργασία χωρών που δεν ευθυγραμμίζονται ιδεολογικά και μοιράζονται απλώς έναν κοινό στόχο για ένα καλύτερο μέλλον», είπε ο Κόμπλεντζ. Ο ίδιος έχει επισημάνει μάλιστα ότι τα επτά κύρια μέλη έχουν περάσει από πολλά τεταμένα στάδια όλα αυτά τα χρόνια από τη «σύλληψη» του ITER, το 1985. «Μέχρι και τις τελευταίες εξελίξεις με τη Ρωσία, τίποτα δεν επηρέασε ποτέ το πνεύμα συνεργασίας. Νομίζω ότι δεν είναι υπερβολή να πούμε ότι το ITER είναι ένα έργο ειρήνης».

Μέσα στο λάκκο tokamak, ένας εργάτης μετρά τη σύνδεση μεταξύ μιας κυλινδρικής διόδου γνωστής ως στέλεχος τροφοδοσίας και του κρυοστάτη, ο οποίος βοηθά να διατηρείται το κενό του tokamak κρύο

Ωστόσο ο Κόμπλεντζ παραδέχεται ότι ο πόλεμος στην Ουκρανία είναι «άνευ προηγουμένου» και ότι δεν μπορεί να προβλέψει τι θα μπορούσε να σημαίνει για το μέλλον της Ρωσίας στο ITER -μια «καυτή πατάτα» για τον επόμενο γενικό διευθυντή. Μέρος της δουλειάς του Bigot ήταν να συντονίζει τα επτά βασικά κράτη-μέλη και τις συχνά διαφορετικές απόψεις τους σχετικά με το χειρισμό διαφόρων πολιτικών, ιδεολογικών και οικονομικών θεμάτων.

Ερωτηθείς, πριν από την εισβολή της Ρωσίας στην Ουκρανία, αν η διαχείριση αυτών των διαφορών ήταν δύσκολη, ο Bigot χαμογέλασε ειρωνικά. «Τώρα, αυτό δεν είναι πραγματικά μικρό κατόρθωμα. Αλλά η κοινή μας δέσμευση παραμένει πιο ισχυρή όσο ποτέ. Μπορώ να πω ότι, από την αρχή της ενασχόλησης μου με το έργο, η καθημερινή πολιτική δεν είχε ουσιαστικά κανένα αντίκτυπο στις προσπάθειες μας. Καθένας από τους εταίρους φαίνεται αρκετά συνειδητοποιημένος ότι η πτώση της μπάλας θα μπορούσε εύκολα να σημαίνει την κατάρρευση ολόκληρου του έργου. Αυτό, φυσικά, είναι μια τεράστια ευθύνη».

Μια ελικοειδής σκάλα πίσω από το σύστημα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού του ITER ύψους 60 μέτρων

Η γεωπολιτική έπαιζε πάντα ρόλο στο ITER. Και μόνο η εύρεση της κατάλληλης τοποθεσίας χρειάστηκε χρόνια και περιελάμβανε περισσότερα από δέκα χρόνια τεχνικών μελετών, πολιτικών διαπραγματεύσεων και διπλωματικών λεπτομερειών. Το γαλλικό Saint-Paul-lez-Durance έγινε τελικά ο επίσημος τόπος το 2005 σε μια συνάντηση στη Μόσχα και η συμφωνία για την κατασκευή υπογράφηκε στο Παρίσι ένα χρόνο αργότερα. Καθώς η διπλωματία και η τεχνολογία υποχώρησαν σταδιακά, άρχισε η οικοδόμηση. Το 2010 μπήκαν τα θεμέλια και το 2014 τέθηκαν σε λειτουργία τα πρώτα μηχανήματα κατασκευής.

Ο χρόνος εξαντλείται

Η κλίμακα και η φιλοδοξία του έργου ITER μπορεί να φαίνονται τεράστιες, αλλά είναι, τουλάχιστον, μια ισοδύναμη απάντηση στο χάος που έχουν προκαλέσει οι άνθρωποι στον πλανήτη. Από το 1973, η παγκόσμια χρήση ενέργειας έχει υπερδιπλασιαστεί. Μέχρι το τέλος του αιώνα, μπορεί μάλιστα να τριπλασιαστεί. Το 70% όλων των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα δημιουργείται από την ανθρώπινη κατανάλωση ενέργειας και το 80% όλης της ενέργειας που καταναλώνουμε προέρχεται από ορυκτά καύσιμα.

Τώρα, η Γη οδεύει προς επίπεδα θέρμανσης που μεταφράζονται σε συχνότερα κύματα καύσωνα, ξηρασίες, πυρκαγιές, πλημμύρες και άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Οι επιπτώσεις της κλιματικής κρίσης γίνονται όλο και πιο δύσκολο να αντιστραφούν καθώς ολόκληρα οικοσυστήματα φτάνουν σε οριακά σημεία και περισσότερες ανθρώπινες ζωές απειλούνται.

Ο κόσμος προσπαθεί τώρα να περιορίσει άμεσα τις εκπομπές άνθρακα και να επιταχύνει τη μετάβαση του από τα ορυκτά καύσιμα σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή, η αιολική και η υδροηλεκτρική. Ορισμένες χώρες βασίζονται στην πυρηνική ενέργεια σχάσης, η οποία είναι χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, αλλά συνοδεύεται από μικρό, αλλά όχι αμελητέο, κίνδυνο καταστροφής, προβλήματα αποθήκευσης ραδιενεργών αποβλήτων και υψηλό κόστος.

Υπάρχουν όμως σοβαρά ερωτήματα σχετικά με το εάν ο κόσμος μπορεί να κάνει αυτήν την πράσινη μετάβαση αρκετά γρήγορα ώστε να αποτρέψει την κλιματική αλλαγή. Εκεί η σύντηξη θα μπορούσε να αποδειχθεί ο από μηχανής θεός. Όταν ο αείμνηστος φυσικός Στίβεν Χόκινγκ ρωτήθηκε από το περιοδικό Time το 2010, ποια επιστημονική ανακάλυψη θα ήθελε να προλάβει να δει στη ζωή του, έδειξε ακριβώς αυτή τη διαδικασία. «Θα ήθελα η πυρηνική σύντηξη να μπορέσει να εφαρμοστεί. Η σύντηξη θα παρείχε μια ανεξάντλητη παροχή ενέργειας, χωρίς ρύπανση ή υπερθέρμανση του πλανήτη».

Μια νέα εποχή

Οι ειδικοί που εργάζονται πάνω στην πυρηνική σύντηξη έχουν ήδη ξεπεράσει τεράστιες προκλήσεις, και είναι πάρα πολλοί όσοι, συμπεριλαμβανομένου του Bigot, αφιέρωσαν ολόκληρη τη σταδιοδρομία τους σε αυτήν και δεν την είδαν ποτέ να χρησιμοποιείται στην πράξη. Υπάρχουν πλέον εμπορικές επιχειρήσεις οι οποίες ετοιμάζονται να παράγουν και να πουλήσουν ενέργεια σύντηξης, τόσο αισιόδοξες ότι αυτή είναι η ενέργεια του μέλλοντος μέχρι τα μέσα του αιώνα.

Αλλά όπως συμβαίνει πάντα με την πυρηνική σύντηξη, καθώς ξεπερνιέται μια πρόκληση, φαίνεται να εμφανίζεται μια άλλη. Μια πρόκληση είναι τα περιορισμένα αποθέματα και η τιμή του τριτίου, επομένως το ITER προσπαθεί να παράγει το δικό του. Σε αυτό το μέτωπο, η προοπτική δεν είναι άσχημη. Η κουβέρτα μέσα στο tokamak θα είναι επικαλυμμένη με λίθιο και καθώς τα διαφυγόντα νετρόνια του πλάσματος θα φτάνουν σε αυτήν, θα αντιδρούν με το λίθιο ώστε να δημιουργούν περισσότερο καύσιμο τριτίου.

Ο χρόνος και το χρήμα είναι πάντα ένα ζήτημα στα μεγάλα έργα, αλλά η λέξη «μεγάλο» δεν αρχίζει καν να περιγράφει την κλίμακα του ITER, που είναι πραγματικά μία από τις μεγαλύτερες και πιο φιλόδοξες διεθνείς ενεργειακές συνεργασίες στην ιστορία. «Σε αυτά τα μεγέθη, η καθυστέρηση μιας ημέρας κοστίζει περίπου ένα εκατομμύριο ευρώ», έλεγε ο Bigot.

Μέρος του θαλάμου κενού που θα φιλοξενήσει τις αντιδράσεις σύντηξης λειτουργεί ως πρώτο φράγμα ασφαλείας

Η Ευρωπαϊκή Ένωση αναλαμβάνει το 45% του ολοένα αυξανόμενου κόστους κατασκευής του έργου. Όλες οι άλλες συμμετέχουσες χώρες συνεισφέρουν λίγο περισσότερο από 9% η καθεμία. Αρχικά, η συνολική κατασκευή υπολογίστηκε σε περίπου 6 δισεκατομμύρια ευρώ αλλά επί του παρόντος το κόστος έχει υπερτριπλασιαστεί και προσεγγίζει τα 20 δισεκατομμύρια ευρώ.

Οι προβλέψεις του 2001 οραματίστηκαν την πρώτη παρτίδα πλάσματος να παράγεται το 2016, άλλος ένας στόχος που δεν επιτεύχθηκε. Μερικοί παρατηρητές είχαν θεωρήσει το έργο σε αδράνεια, αλλά όταν ο Bigot ανέλαβε το τιμόνι, το έργο εκσυγχρονίστηκε και επανήλθε δυναμικά. Ο Bigot είχε τη φήμη ότι μπορούσε να διαχειριστεί ακόμη και μικρά ζητήματα και αυτό ήταν ακριβώς ότι χρειαζόταν για να τεθεί σε τάξη αυτό το περίπλοκο έργο.

«Όταν ερχόσουν εδώ, το αυτοκίνητο του ήταν στη θέση του στις 7 το πρωί και συχνά ήταν εδώ μέχρι τις 9 ή τις 10 τη νύχτα», θυμούνται οι άνθρωποι που δούλεψαν μαζί με τον Bigot. Υπό την ηγεσία του Bigot, οι προσδοκίες και οι προθεσμίες αναθεωρήθηκαν ώστε να είναι πιο ρεαλιστικές. Το πρώτο πλάσμα αναμένεται τώρα το 2025 και τα πρώτα πειράματα δευτερίου-τριτίου ίσως πραγματοποιηθούν το 2035, αν και ακόμη και αυτά είναι τώρα υπό εξέταση, καθυστερημένα, εν μέρει, από την πανδημία και τα επίμονα ζητήματα της εφοδιαστικής αλυσίδας.

Σούρουπο στο συγκρότημα ITER στο Saint-Paul-lez-Durance στη Γαλλία

Ωστόσο, με ένα από τα μεγαλύτερα έργα του κόσμου να τρέχει επί των ημερών του, ο Bigot παρέμεινε παθιασμένος και αισιόδοξος για τις δυνατότητες του ITER μέχρι την τελευταία του πνοή. «Η σύντηξη υδρογόνου είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο αποτελεσματική από την καύση ορυκτών καυσίμων. Αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε εδώ είναι στην πραγματικότητα, κάτι σαν τη δημιουργία ενός μικρού τεχνητού ήλιου στη Γη. Αυτή η μονάδα ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης θα είναι σε λειτουργία όλη την ώρα. Αυτός ο ήλιος, ας πούμε, δεν θα δύσει ποτέ».

Με πληροφορίες από CNN.gr

Must Reads
Αφιέρωμα - Ορυκτές Πρώτες Ύλες, Γένους Θηλυκού
foolwo rawmathub.gr on Google News
Image

Έγκυρη ενημέρωση για την αξιακή αλυσίδα των raw materials

NEWSLETTER