Πυρηνική σύντηξη: Από επιστημονικό «ανέκδοτο», σε ενέργεια του μέλλοντος

Από τη στιγμή, πίσω στη δεκαετία του 1950, που οι επιστήμονες διατύπωσαν σε θεωρητικό επίπεδο την πιθανότητα πυρηνικής σύντηξης για την παραγωγή ενέργειας, οι πρώτες εκτιμήσεις τοποθετούσαν την υλοποίηση ενός τέτοιου σχεδίου περίπου «30 χρόνια μακριά». Οι δεκαετίες περνούσαν και κάθε ατελέσφορο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση επανέφερε στο προσκήνιο την ίδια πρόβλεψη. Σε σημείο που η πρόβλεψη έγινε επιστημονικό αστείο: «η πυρηνική σύντηξη θα είναι πάντα 30 χρόνια μακριά». Ωστόσο, τον τελευταίο χρόνο φαίνεται ότι το αστείο ίσως να πάλιωσε, καθώς οι εξελίξεις τρέχουν.

Πριν μερικές ημέρες το εργαστήριο JET στη Βρετανία κατέρριψε το δικό του παγκόσμιο ρεκόρ για την ποσότητα παραγόμενης ενέργειας μέσω πυρηνικής σύντηξης, φτάνοντας τα 59 megajoules σε διάστημα πέντε δευτερολέπτων. Είχε προηγηθεί ο πειραματικός αντιδραστήρας (EAST) της Κίνας, τύπου Tokamak, που διατήρησε θερμοκρασία πλάσματος 70 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου για 17 λεπτά, δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα ενός εκατομμυρίου Αμπέρ. Εν τω μεταξύ το περασμένο καλοκαίρι, η «Εγκατάσταση Ανάφλεξης» στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore των ΗΠΑ, εκκίνησε αντίδραση σύντηξης που παρήγαγε 1,3 megajoules χρησιμοποιώντας μια διαφορετική προσέγγιση: τον βομβαρδισμό ισοτόπων υδρογόνου με ισχυρά λέιζερ.

Advertisement

Η πυρηνική σύντηξη θεωρείται από πολλούς ως η ενέργεια του μέλλοντος. Μια πολλά υποσχόμενη διαδικασία χωρίς ραδιενεργά απόβλητα, χωρίς κίνδυνο κατάρρευσης των αντιδραστήρων, χωρίς εκπομπές CO₂. Ωστόσο, το στοίχημα κάθε άλλο παρά εύκολο είναι. Στην πυρηνική σύντηξη δύο άτομα συγχωνεύονται, δημιουργώντας ένα βαρύτερο στοιχείο, με ταυτόχρονη απελευθέρωση ενέργειας. Είναι ενδεικτικό ότι σύντηξη των ατόμων υδρογόνου που περιέχονται σε 3,8 λίτρα θαλασσινού νερού μπορεί να δώσει την ίδια ενέργεια με την καύση 1.136 λίτρων βενζίνης.

Το πρόβλημα είναι ότι για συντηχθούν δύο άτομα η πίεση και η θερμοκρασία του πλάσματος – του αέριου που περιέχει τα άτομα – ανέρχεται σε εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, όπως δηλαδή και στην καρδιά των άστρων. Για να παραμείνει υπό έλεγχο και σταθερό το πλάσμα περιβάλλεται από πανίσχυρα μαγνητικά πεδία, τα οποία απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, πολύ μεγαλύτερες τελικά από την ενέργεια που παράγεται μέσω της σύντηξης.

Οι επιστημονικές εξελίξεις έχουν μπει στο ραντάρ των επενδυτών. Τον Δεκέμβριο του 2021, η αμερικανική start-up Commonwealth Fusion Systems εξασφάλισε χρηματοδότηση 1,8 δισ. δολαρίων, λίγες εβδομάδες αφότου η ανταγωνίστρια Helion εξασφάλισε 500 εκατομμύρια δολάρια για την εμπορική εκμετάλλευση της πυρηνικής σύντηξης.

Επίσης, η γερμανική Marvel υπέγραψε συνεργασία με τη Siemens Energy, τη γαλλική Thales και τον γερμανικό όμιλο Trumpf, συγκεντρώνοντας 35 εκατ. ευρώ, για να υλοποιήσει τη δική της μέθοδο σύντηξης, μέσω λέιζερ. Προς το παρόν πρόκειται για θεωρητικό μοντέλο, ουσιαστικά μια πολύ μεγάλη προσομοίωση υπολογιστή, που βήμα προς βήμα θα υλοποιηθεί σε πειραματική διάταξη. Να περάσει, δηλαδή, από τα χαρτιά στην πράξη.

Το μόνο βέβαιο είναι ότι το «στοίχημα» της πυρηνικής σύντηξης παραμένει ανοιχτό και όλο και περισσότεροι δείχνουν διατεθειμένοι να ποντάρουν σε αυτό με την προοπτική ανάπτυξης μιας καθαρής, απεριόριστης πηγής ενέργειας.