Περιεχόμενα
Επιστήμονες στην Καλιφόρνια πυροβολώντας με σχεδόν 200 λέιζερ έναν κύλινδρο που περιέχει μια κάψουλα καυσίμου στο μέγεθος ενός κόκκου πιπεριού έκαναν ένα ακόμη βήμα στην αναζήτηση της ενέργειας σύντηξης, η οποία, αν κατακτηθεί, θα μπορούσε να προσφέρει στον κόσμο μια σχεδόν απεριόριστη πηγή καθαρής ενέργειας.
Το επιτυχημένο πείραμα
Πέρυσι, ένα πρωινό του Δεκεμβρίου, οι επιστήμονες στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης στο Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια (LLNL) κατάφεραν, για πρώτη φορά στον κόσμο, να δημιουργήσουν μια αντίδραση πυρηνικής σύντηξης που απελευθέρωσε περισσότερη ενέργεια από όση κατανάλωσε, σε μια διαδικασία που ονομάζεται «ανάφλεξη».
Τώρα λένε ότι έχουν επαναλάβει με επιτυχία την ανάφλεξη τουλάχιστον τρεις φορές φέτος, σύμφωνα με έκθεση του LLNL του Δεκεμβρίου. Αυτό σηματοδοτεί ένα ακόμη σημαντικό βήμα σε αυτό που θα μπορούσε μια μέρα να αποτελέσει μια σημαντική λύση για την παγκόσμια κλιματική κρίση, η οποία οφείλεται κυρίως στην καύση ορυκτών καυσίμων.
Εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες προσπαθούν να αξιοποιήσουν την ενέργεια σύντηξης, αναδημιουργώντας ουσιαστικά τη δύναμη του ήλιου στη Γη. Αφού πέτυχαν πέρυσι το ιστορικό καθαρό ενεργειακό κέρδος, το επόμενο σημαντικό βήμα ήταν να αποδείξουν ότι η διαδικασία θα μπορούσε να αναπαραχθεί.
Πώς να μεγιστοποιηθεί η ενέργεια;
Ο Brian Appelbe, ερευνητής του Κέντρου Μελετών Αδρανειακής Σύντηξης στο Imperial College του Λονδίνου, δήλωσε ότι η ικανότητα αναπαραγωγής αποδεικνύει την «ευρωστία» της διαδικασίας, δείχνοντας ότι μπορεί να επιτευχθεί ακόμη και όταν μεταβάλλονται οι συνθήκες, όπως το λέιζερ ή το σφαιρίδιο καυσίμου.
Κάθε πείραμα προσφέρει επίσης την ευκαιρία να μελετηθεί λεπτομερώς η φυσική της ανάφλεξης, δήλωσε ο Appelbe στο CNN. «Αυτό παρέχει πολύτιμες πληροφορίες στους επιστήμονες για την αντιμετώπιση της επόμενης πρόκλησης που πρέπει να ξεπεραστεί: πώς να μεγιστοποιηθεί η ενέργεια που μπορεί να ληφθεί», υπογράμμισε ο Appelbe.
Η πυρηνική σύντηξη ως οικολογική λύση
Σε αντίθεση με την πυρηνική σχάση – τη διαδικασία που χρησιμοποιείται σήμερα στα πυρηνικά εργοστάσια του κόσμου, η οποία παράγεται από τη διαίρεση των ατόμων – η πυρηνική σύντηξη δεν αφήνει κληρονομιά μακρόβιων ραδιενεργών αποβλήτων. Καθώς η κλιματική κρίση επιταχύνεται και ο επείγων χαρακτήρας της εγκατάλειψης των ορυκτών καυσίμων που θερμαίνουν τον πλανήτη αυξάνεται, η προοπτική μιας άφθονης πηγής ασφαλούς, καθαρής ενέργειας είναι δελεαστική.
Η πυρηνική σύντηξη, η αντίδραση που τροφοδοτεί τον ήλιο και άλλα αστέρια, περιλαμβάνει τη συνένωση δύο ή περισσότερων ατόμων για τη δημιουργία ενός πυκνότερου, σε μια διαδικασία που απελευθερώνει τεράστια ποσά ενέργειας.
Με την χρήση λέιζερ
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για τη δημιουργία ενέργειας από τη σύντηξη, αλλά στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης (NIF), οι επιστήμονες εκτοξεύουν μια σειρά από σχεδόν 200 λέιζερ σε ένα σφαιρίδιο καυσίμου υδρογόνου μέσα σε μια διαμαντένια κάψουλα στο μέγεθος ενός κόκκου πιπεριού, που η ίδια βρίσκεται μέσα σε έναν χρυσό κύλινδρο. Τα λέιζερ θερμαίνουν το εξωτερικό του κυλίνδρου, δημιουργώντας μια σειρά από πολύ γρήγορες εκρήξεις, παράγοντας μεγάλα ποσά ενέργειας που συλλέγονται ως θερμότητα.
Η ενέργεια που παρήχθη τον Δεκέμβριο του 2022 ήταν μικρή – χρειάστηκαν περίπου 2 megajoules για να τροφοδοτηθεί η αντίδραση, η οποία απελευθέρωσε συνολικά 3,15 megajoules, αρκετά για να βράσουν περίπου 10 βραστήρες νερού. Ήταν όμως αρκετή για να αποτελέσει μια επιτυχημένη ανάφλεξη και να αποδείξει ότι η σύντηξη με λέιζερ μπορεί να δημιουργήσει ενέργεια.
Παράγοντας ενέργεια…
Έκτοτε, οι επιστήμονες το έχουν κάνει αρκετές ακόμη φορές. Στις 30 Ιουλίου, το λέιζερ της Εθνικής Εγκατάστασης Ανάφλεξης (NIF) παρέδωσε λίγο πάνω από 2 megajoules στο στόχο, με αποτέλεσμα 3,88 megajoules ενέργειας – την υψηλότερη απόδοση που έχουν επιτύχει μέχρι σήμερα, σύμφωνα με την έκθεση. Δύο επόμενα πειράματα τον Οκτώβριο απέδωσαν επίσης καθαρά αποτελέσματα.
«Τα αποτελέσματα αυτά κατέδειξαν την ικανότητα του NIF να παράγει σταθερά ενέργεια σύντηξης σε επίπεδα πολλών megajoule», αναφέρεται στην έκθεση.
Ωστόσο, υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι η πυρηνική σύντηξη να φτάσει στην κλίμακα που απαιτείται για την τροφοδοσία ηλεκτρικών δικτύων και συστημάτων θέρμανσης. Το επίκεντρο τώρα είναι να αξιοποιηθεί η πρόοδος που έχει σημειωθεί και να βρεθεί τρόπος για τη δραματική κλιμάκωση των έργων σύντηξης και τη σημαντική μείωση του κόστους.
Η πρόταση των ΗΠΑ στην COP28
Στη σύνοδο κορυφής για το κλίμα COP28 στο Ντουμπάι, ο απεσταλμένος των ΗΠΑ για το κλίμα, Τζον Κέρι εγκαινίασε ένα διεθνές σχέδιο δέσμευσης στο οποίο συμμετέχουν περισσότερες από 30 χώρες με στόχο την ενίσχυση της πυρηνικής σύντηξης για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης.
«Η πυρηνική σύντηξη έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στον κόσμο μας και να αλλάξει όλες τις επιλογές που έχουμε μπροστά μας και να παρέχει στον κόσμο άφθονη και καθαρή ενέργεια χωρίς τις βλαβερές εκπομπές των παραδοσιακών πηγών ενέργειας», δήλωσε ο Τζον Κέρι στη συγκέντρωση για το κλίμα.
Επενδύοντας την πυρηνική σύντηξη
Τον Δεκέμβριο, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ανακοίνωσε επένδυση 42 εκατομμυρίων δολαρίων σε ένα πρόγραμμα που συγκεντρώνει πολλά ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένης της Εθνικής Εγκατάστασης Ανάφλεξης στο Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια, για τη δημιουργία «κόμβων» που θα επικεντρωθούν στην προώθηση της σύντηξης.
«Η αξιοποίηση της ενέργειας σύντηξης είναι μια από τις μεγαλύτερες επιστημονικές και τεχνολογικές προκλήσεις του 21ου αιώνα», δήλωσε η υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ Jennifer Granholm σε δήλωσή της. «Έχουμε πλέον την πεποίθηση ότι είναι όχι μόνο δυνατό, αλλά και πιθανό, η ενέργεια σύντηξης να γίνει πραγματικότητα», υπογράμμισε.
Πηγή: CNN
Photo credits: Shutterstock
