Φανταστείτε έναν κόσμο όπου η ενέργεια θα είναι άφθονη, καθαρή και βιώσιμη – όπου θα μπορούν να αξιοποιηθούν οι ίδιες ισχυρές διαδικασίες που τροφοδοτούν τον ήλιο. Αυτό το όνειρο είναι τώρα πιο κοντά από ποτέ, χάρη στην πρόοδο της τεχνολογίας πυρηνικής σύντηξης. Καθώς αντιμετωπίζουμε τις επείγουσες προκλήσεις της κλιματικής αλλαγής και της εξάντλησης των φυσικών πόρων, η αναζήτηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας δεν ήταν ποτέ πιο αναγκαία. Η πυρηνική σύντηξη, ή όπως συχνά αποκαλείται «το ιερό δισκοπότηρο της καθαρής ενέργειας» υπόσχεται να φέρει επανάσταση, αλλάζοντας ριζικά το ενεργειακό τοπίο, όπως το ξέραμε μέχρι σήμερα. Ωστόσο, παρά τις προσπάθειες δεκαετιών, μέχρι σήμερα, η πυρηνική σύντηξη, παραμένει μια υποσχόμενη θεωρία που, ναι μεν, αναπτύσσεται όλο και περισσότερο στα εργαστήρια, όμως δεν είναι ακόμη διαθέσιμη εμπορικά. Γι’ αυτόν τον λόγο, εντείνονται οι προσπάθειες για ανάπτυξή της, με μεγάλες εταιρείες όπως η Chevron και η Microsoft να επενδύουν σημαντικά ποσά, με σκοπό κάποια στιγμή στο μέλλον να περάσει από τη θεωρία στην πράξη.

Τι είναι η πυρηνική σύντηξη

Αρχικά, εύλογα θα αναρωτηθεί κανείς «τι είναι η πυρηνική σύντηξη», καθώς είναι μια έννοια που δεν είναι ευρύτερα γνωστή, και λόγω του επιστημονικού της χαρακτήρα, είναι ιδιαίτερα περίπλοκη. Με απλά λόγια, η πυρηνική σύντηξη είναι μια διαδικασία όπου δύο ελαφροί ατομικοί πυρήνες ενώνουν τις δυνάμεις τους για να σχηματίσουν έναν βαρύτερο πυρήνα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας, όπως αναφέρει ο Διεθνής Οργανισμός Ατομικής Ενέργειας (IAEA). Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν σε μια κατάσταση της ύλης που ονομάζεται πλάσμα. Το πλάσμα είναι ένα πολύ θερμό αέριο που περιέχει θετικά ιόντα και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Έχει διαφορετικές ιδιότητες από τα στερεά, τα υγρά ή τα αέρια που γνωρίζουμε. Ο ήλιος, όπως και άλλα αστέρια, λειτουργεί χάρη σε αυτή τη διαδικασία. Για να γίνει η σύντηξη στον ήλιο, οι πυρήνες πρέπει να συγκρουστούν με πολύ μεγάλη ταχύτητα, σε θερμοκρασίες που φτάνουν τα 10 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Αυτή η υψηλή θερμοκρασία τους δίνει αρκετή ενέργεια ώστε να ξεπεράσουν την ηλεκτρική δύναμη που τους απωθεί. Όταν οι πυρήνες πλησιάσουν αρκετά, μια ισχυρή πυρηνική δύναμη τους ενώνει. Στον ήλιο, η τεράστια πίεση που προκαλεί η βαρύτητα δημιουργεί τις κατάλληλες συνθήκες για να συμβεί αυτή η σύντηξη.

Γιατί την μελετούν οι επιστήμονες

Από τότε που η θεωρία της πυρηνικής σύντηξης έγινε κατανοητή τη δεκαετία του 1930, οι επιστήμονες αναζητούν την αναδημιουργία και την αξιοποίησή της. Αυτό συμβαίνει επειδή, αν η πυρηνική σύντηξη μπορέσει να αναπαραχθεί στη γη σε βιομηχανική κλίμακα, θα μπορούσε να παρέχει σχεδόν απεριόριστη καθαρή, ασφαλή και οικονομικά προσιτή ενέργεια για την κάλυψη της παγκόσμιας ζήτησης. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως, η σύντηξη θα μπορούσε να παράγει τέσσερις φορές περισσότερη ενέργεια ανά χιλιόγραμμο καυσίμου από τη σχάση (που χρησιμοποιείται στα πυρηνικά εργοστάσια) και σχεδόν τέσσερα εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από την καύση πετρελαίου ή άνθρακα. Οι περισσότερες ιδέες για μελλοντικούς αντιδραστήρες σύντηξης επικεντρώνονται στη χρήση ενός μείγματος δύο τύπων υδρογόνου που ονομάζονται δευτέριο και τρίτιο. Είναι εντυπωσιακό το γεγονός ότι μια μικρή ποσότητα αυτών των καυσίμων μπορεί να δημιουργήσει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας (ένα terajoule) – αρκετή για να τροφοδοτήσει έναν μέσο άνθρωπο σε μια ανεπτυγμένη χώρα για περίπου εξήντα χρόνια.

Τα καύσιμα για την πυρηνική σύντηξη είναι πολύ εύκολο να βρεθούν. Το δευτέριο μπορεί να ληφθεί από το θαλασσινό νερό, το οποίο υπάρχει σε αφθονία, και το τρίτιο μπορεί δυνητικά να παραχθεί από την αντίδραση των νετρονίων που παράγονται από τη σύντηξη με το λίθιο, ένα άλλο κοινό στοιχείο της φύσης. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαν να δημιουργηθούν αποθέματα καυσίμων που θα διαρκούσαν για εκατομμύρια χρόνια. Οι αντιδραστήρες σύντηξης έχουν επίσης σχεδιαστεί για να είναι πολύ ασφαλείς. Σε αντίθεση με ορισμένες πυρηνικές διεργασίες, δεν αναμένεται να παράγουν επικίνδυνα απόβλητα που διαρκούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, σύμφωνα με τον IAEA. Ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα της πυρηνικής σύντηξης είναι ότι δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα ή άλλα επιβλαβή αέρια που συμβάλλουν στην κλιματική αλλαγή.

Ποιοι επενδύουν σε αυτήν

Ενώ οι άμεσες επενδυτικές επιλογές στην πυρηνική σύντηξη είναι περιορισμένες, υπάρχουν ευκαιρίες για επενδύσεις σε εισηγμένες εταιρείες που θα επωφεληθούν από τις εξελίξεις στην τεχνολογία αυτή. Για τους μέσους μικροεπενδυτές, η πρόσβαση σε ιδιωτικές νεοσύστατες επιχειρήσεις σύντηξης είναι δύσκολη, αλλά αρκετές μεγάλες εταιρείες τοποθετούνται για να επωφεληθούν από την αυξανόμενη αγορά σύντηξης και τη στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, σύμφωνα με δημοσίευμα στο US News Money:

  • Chevron: Η Chevron Corp. είναι μια παγκόσμια πετρελαϊκή εταιρεία που επενδύει ενεργά στην τεχνολογία σύντηξης. Πιο συγκεκριμένα η Chevron συμμετείχε σε γύρο χρηματοδότησης ύψους 250 εκατομμυρίων δολαρίων για την TAE Technologies και έχει επίσης υποστηρίξει τη Zap Energy, μια νεοσύστατη επιχείρηση που επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός επόμενης γενιάς τροποποιημένου πυρηνικού αντιδραστήρα με στόχο την παραγωγή εμπορικά κλιμακωτής σύντηξης.
  • Cenovus: Η Cenovus Energy Inc., μια καναδική εταιρεία πετρελαίου, πραγματοποίησε αρχικά μια επένδυση 4 εκατ. δολαρίων στην General Fusion το 2011. Η General Fusion είναι μια καναδική εταιρεία που αναπτύσσει τεχνολογία μαγνητισμένου στόχου σύντηξης με στόχο την εμπορική διάθεση καθαρής ενέργειας από σύντηξη έως τα μέσα της δεκαετίας του 2030.
  • Eni: Η Eni ήταν από τους πρώτους επενδυτές στη σύντηξη, αποκτώντας μετοχή στην Commonwealth Fusion Systems, μια απόσπαση του MIT, το 2018. Τον Μάρτιο του 2023, η Eni ανακοίνωσε μια νέα συμφωνία συνεργασίας με την CFS για την επιτάχυνση της βιομηχανικής ανάπτυξης της παραγωγής ενέργειας από σύντηξη. Επίσης, η Eni συμμετέχει σε μια συνεργασία έρευνας σύντηξης με το Εθνικό Ερευνητικό Συμβούλιο και έχει στρατηγική συμμαχία με τον ιταλικό οργανισμό ENEA για το έργο Divertor Tokamak Test facility. Η τεχνολογία σύντηξης είναι μέρος του μακροπρόθεσμου στόχου της Eni να γίνει πλήρως ουδέτερη σε άνθρακα έως το 2050.
  • Alphabet: Η Alphabet, η μητρική εταιρεία της Google, τον Ιούλιο του 2022, επένδυσε στην TAE Technologies, μια άλλη εταιρεία που εργάζεται προς την κατεύθυνση της παραγωγής εμπορικής κλίμακας ενέργειας από σύντηξη έως τις αρχές της δεκαετίας του 2030. Ωστόσο, η συνεργασία μεταξύ της Google και της TAE χρονολογείται από το 2014, όταν οι δύο εταιρείες συνεργάστηκαν για να εφαρμόσουν μηχανική μάθηση στην πρόοδο της έρευνας πλάσματος.
  • Microsoft: Τέλος, η Microsoft Corp. διερευνά επίσης επενδύσεις στην καθαρή ενέργεια και σε τεχνολογίες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τον τομέα της σύντηξης. Εκτός από την υποστήριξη της TAE Technologies, η Microsoft έχει συνάψει συμφωνία αγοράς ενέργειας με την Helion Energy για την παροχή ενέργειας από σύντηξη στη Microsoft περίπου μέχρι το 2028. Ένας από τους πρώτους και μεγαλύτερους χρηματοδότες της Helion ήταν ο Sam Altman, ο διευθύνων σύμβουλος της OpenAI. Η Microsoft έχει επενδύσει 13 δισ. δολάρια στην OpenAI και έχει ενσωματώσει το ChatGPT στη μηχανή αναζήτησης Bing. Ορισμένοι ειδικοί σε θέματα τεχνολογίας πιστεύουν ότι η AI θα είναι το κλειδί για την επίλυση του προβλήματος της πυρηνικής σύντηξης και την απελευθέρωση του πλήρους δυναμικού της.

Η πυρηνική σύντηξη στην Ελλάδα

Στην Ελλάδα, το Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος» διαθέτει την Ομάδα Τεχνολογίας Σύντηξης (Fusion Technology Group), η οποία συμμετέχει ενεργά στην ευρωπαϊκή ερευνητική προσπάθεια για την πυρηνική σύντηξη μέσω του προγράμματος EUROfusion. Η ομάδα επικεντρώνεται στην ανάπτυξη υλικών και τεχνολογιών για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της σύντηξης, όπως η διαχείριση των ακραίων θερμοκρασιών και η προστασία των εξαρτημάτων του αντιδραστήρα.

Η πυρηνική σύντηξη αποτελεί μια σημαντική ευκαιρία για τη δημιουργία μιας βιώσιμης και σχεδόν απεριόριστης πηγής ενέργειας. Το δυναμικό της να παρέχει καθαρή ενέργεια χωρίς τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που συνδέονται με τα ορυκτά καύσιμα είναι ένας σημαντικός λόγος για να γίνουν επενδύσεις σε αυτή την τεχνολογία. Ωστόσο, είναι σημαντικό να προσεγγιστεί αυτό το δυναμικό με ιδιαίτερη προσοχή. Οι προκλήσεις για την επίτευξη σταθερής και διατηρήσιμης σύντηξης, το υψηλό κόστος και τα μακρά χρονοδιαγράμματα για την ανάπτυξη λειτουργικών αντιδραστήρων δεν μπορούν να παραβλεφθούν. Επιπλέον, ενώ η σύντηξη παράγει σημαντικά λιγότερα ραδιενεργά απόβλητα μακράς διάρκειας από ό,τι η σχάση, η ασφαλής διαχείριση τυχόν παραπροϊόντων παραμένει ένα ζήτημα. Είναι ζωτικής σημασίας να εξισορροπηθεί η αισιοδοξία με τον ρεαλισμό, διασφαλίζοντας ότι, καθώς διερευνώνται οι δυνατότητες της σύντηξης, θα αντιμετωπιστούν επίσης οι εγγενείς προκλήσεις και κίνδυνοι, ανοίγοντας, έτσι, τον δρόμο για ένα πραγματικά υπεύθυνο και βιώσιμο ενεργειακό μέλλον.

Διαβάστε ακόμη