Πυρηνική σύντηξη: Ιστορικό επίτευγμα ανακοίνωσαν οι ΗΠΑ – Θα χρειαστούν δεκαετίες για την εμπορική εκμετάλλευση

Ένα αποφασιστικό βήμα προκειμένου η πυρηνική σύντηξη να γίνει επιτέλους η νεότερη πηγή ενέργειας στον κόσμο, μετά από πάνω από 50 χρόνια λανθασμένων εκκινήσεων, πραγματοποιήθηκε στις ΗΠΑ.

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ανακοίνωσε την Τρίτη πως επιστήμονες σε εργαστήριο στην Καλιφόρνια κατάφεραν για πρώτη φορά να παράγουν περισσότερη ενέργεια από μια αντίδραση σύντηξης, από όση χρειάστηκαν για να την πυροδοτήσουν.

Η ιστορική ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο ώστε κάποια μέρα – ίσως σε μερικές δεκαετίες από τώρα – η παγκόσμια οικονομία θα λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια χωρίς άνθρακα, η οποία θα παράγεται από την ίδια τη διαδικασία που τροφοδοτεί τον ήλιο και τα αστέρια.

«Η σημαντική ανακάλυψη της σύντηξης θα μείνει στην ιστορία», δήλωσε η υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ Τζένιφερ Γκράνχολμ κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου. «Έτσι φαίνεται να ηγείται η Αμερική».

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν 192 λέιζερ για να πυροδοτήσουν την αντίδραση, συγκλίνοντάς τα σε ένα σφαιρίδιο καυσίμου στο μέγεθος ενός κόκκου πιπεριού. Η θερμοκρασία ήταν πάνω από 3 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Η ενέργεια σύντηξης παράγεται από τη συγχώνευση ατόμων και είναι η πηγή ενέργειας των αστεριών, των οποίων η τεράστια βαρύτητα συνθλίβει μαζί άτομα υδρογόνου για να σχηματίσει ήλιο. Με τη σύντηξη, δεν υπάρχουν μακρόβια ραδιενεργά απόβλητα – αυτό είναι μια έντονη αντίθεση με την τεχνολογία σχάσης που χρησιμοποιείται επί του παρόντος στους πυρηνικούς αντιδραστήρες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore του Τμήματος Ενέργειας χρησιμοποίησαν λέιζερ για να βομβαρδίσουν ισότοπα υδρογόνου που κρατήθηκαν σε κατάσταση υπερθερμασμένου πλάσματος προκειμένου να τα συντήξουν σε ήλιο, απελευθερώνοντας ένα νετρόνιο και ενέργεια χωρίς άνθρακα στη διαδικασία.

Τα λέιζερ απέδωσαν 2,05 megajoules ενέργειας και όταν ο στόχος αναφλεγόταν, η αντίδραση σύντηξης παρήγαγε 3,15 megajoules, είπαν οι αξιωματούχοι.

«Είναι ένα θαύμα μηχανικής», είπε η Γκράνχολμ.

Είναι μια εκπληκτική στιγμή για μια τεχνολογία που έχει αποτύχει για σχεδόν μισό αιώνα και έρχεται καθώς οι ηγέτες των 10 μεγαλύτερων οικονομιών του κόσμου – και δεκάδων μικρότερων χωρών – έχουν δεσμευτεί να μεταβούν σε καθαρές πηγές ενέργειας, αναφέρει το Bloomberg.

Αλλά η σύντηξη είναι απίθανο να συμβάλει στην ενίσχυση της παραπαίουσας προόδου προς τις καθαρές μηδενικές εκπομπές, τουλάχιστον όχι χωρίς εργασία που οι περισσότεροι ειδικοί πιστεύουν ότι θα χρειαστούν δεκαετίες πρόσθετης ανάπτυξης.

Αυτό σημαίνει ότι αυτή η ιστορική ανακάλυψη πιθανότατα δεν θα βοηθήσει στην εκτόπιση των παραδοσιακών ορυκτών καυσίμων σε μια στιγμή που ο κόσμος αντιμετωπίζει μια παγιωμένη κρίση στον ενεργειακό εφοδιασμό και τα επίπεδα αερίων θερμοκηπίου εξακολουθούν να αυξάνονται.

«Πρέπει να ακολουθήσουμε μια θετική αλλά σκεπτικιστική προσέγγιση», δήλωσε ο Andrew Sowder, ανώτερο τεχνικό στέλεχος στο ανεξάρτητο, μη κερδοσκοπικό EPRI, παλαιότερα γνωστό ως Ινστιτούτο Έρευνας Ηλεκτρικής Ενέργειας. «Θα πρέπει να δείξετε ότι μπορείτε να πάρετε την ενέργεια και να τη μετατρέψετε σε κάτι χρήσιμο».

Για να μετακινηθεί αυτή η τεχνολογία έξω από το εργαστήριο, ένα σύστημα σύντηξης θα πρέπει να είναι προσιτό και εύκολο στην κατασκευή. Ωστόσο, η δοκιμή Lawrence Livermore χρησιμοποιεί μερικά από τα πιο ισχυρά λέιζερ που έχουν κατασκευαστεί ποτέ: Είναι μεγάλα, δαπανηρά και δεν είναι άμεσα διαθέσιμα για μαζική ανάπτυξη. Αυτό θα καθιστούσε δύσκολη τη μετατροπή αυτού του τεχνικού επιτεύγματος σε επιτυχημένη επιχείρηση.

«Το γεγονός ότι έχετε καθαρό ενεργειακό κέρδος δεν σημαίνει ότι θα έχετε μια εμπορική συσκευή στην αγορά», δήλωσε ο Chris Gadomski, επικεφαλής πυρηνικός αναλυτής του BloombergNEF. «Ναι, έχουμε σύντηξη, αλλά με ποιο κόστος;»

Ωστόσο, η ανακοίνωση θα πρέπει να απελευθερώσει χρηματοδότηση και υποστήριξη για ένα μη στρατιωτικό πρόγραμμα ανάπτυξης τεχνολογίας, δήλωσε ο Stephen Dean, πρόεδρος της Fusion Power Associates, μιας μη κερδοσκοπικής εταιρείας κοινωφελούς χαρακτήρα.

Οι νεοφυείς επιχειρήσεις, όπως η Commonwealth Fusion Systems LLC και η Helion Energy Inc. προσέλκυσαν υποστήριξη 2,3 δισεκατομμυρίων δολαρίων το 2021 και οι υποστηρικτές πιθανότατα θα κατευθύνουν πάνω από 1 δισεκατομμύριο δολάρια στον τομέα αυτό φέτος, σύμφωνα με το BloombergNEF. Άλλες αξιόλογες εταιρείες είναι οι Marvel Fusion, TAE Technologies, General Fusion, Tokamak Energy και Zap Energy.