Ενέργεια για αύριο
Η Άνγκελα Μέρκελ, κάτοχος διδακτορικού στη Φυσική, εγκαινίασε την Τετάρτη το Wendelstein 7-X, ένα φιλόδοξο πείραμα που υλοποιεί το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος στο Γκράιφσβαλντ της Γερμανίας.
Στόχος του είναι να φέρει ένα βήμα πιο κοντά το όνειρο της καθαρής, ανεξάντλητης ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, την αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα.
Στην καρδιά της γιγάντιας εγκατάστασης βρίσκεται ένα κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ, μέσα στο οποίο διοχετεύτηκε την Τετάρτη μια μικρή ποσότητα αέριου υδρογόνου. Όταν βομβαρδίστηκε με ακτινοβολία που αντιστοιχεί σε 6.000 φούρνους μικροκυμάτων, το υδρογόνο μετατράπηκε σε υπέρθερμο, ιονισμένο αέριο γνωστό ως πλάσμα.
Ο αντιδραστήρας του Wendelstein 7-X περιβάλλεται από δεκάδες τόνους εξοπλισμού (AP)
Το πλάσμα διατηρήθηκε σε αυτήν την κατάσταση για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου πριν κρυώσει και πάλι -αυτό όμως ήταν αρκετό για να θεωρηθεί επιτυχημένη η έναρξη του πειράματος έπειτα από έξι χρόνια κατασκευής και δοκιμών.
Σε αυτές τις συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας, τα άτομα υδρογόνου ενώνονται και μετατρέπονται σε ήλιο, απελευθερώνοντας ταυτόχρονα μεγάλες ποσότητες ενέργειας.
Όμως, σε όλα τα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί ως σήμερα, η ενέργεια που απαιτείται για λίγα δευτερόλεπτα πυρηνικής σύντηξης είναι περισσότερη από αυτή που τελικά παράγεται από την αντίδραση.
Μια πειραματική εγκατάσταση παρόμοια με το Wendelstein 7-X βρίσκεται ήδη υπό κατασκευή στο Κανταράς της Γαλλίας. Είναι ο ITER, ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας, ο οποίος βασίζεται κι αυτός σε ένα γιγάντιο κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ.
Ο αντιδραστήρας του ITER, γνωστός ως tokamak, επινοήθηκε από σοβιετικούς φυσικούς τη δεκαετία του 1950 και θεωρείται εύκολο να κατασκευαστεί αλλά πολύ δύσκολο να λειτουργήσει.
Αντίθετα, το Wendelstein 7-X βασίζεται σε αντιδραστήρα stellarator, ο οποίος εφευρέθηκε το 1950 από τον αμερικανό φυσικό Λάιμαν Σπίτζερ.
Η σημαντικότερη διαφορά είναι ότι οι αντιδραστήρες tokamak διατηρούν μετέωρο το σύννεφο πλάσματος διοχετεύοντάς του ένα ισχυρό ηλεκτρικό ρεύμα, ενώ οι αντιδραστήρες stellarator χρησιμοποιούν μαγνητικά σπειρώματα για να κρατήσουν το πλάσμα μακριά από τα τοιχώματα του αντιδραστήρα.
Οι αντιδραστήρες stellarator «είναι πολύ πιο δύσκολο να κατασκευαστούν αλλά πιο εύκολο να λειτουργήσουν» εξήγησε στο Associated Press ο Τόμας Κλίνγκερ, επικεφαλής του γερμανικού πειράματος.
Η πειραματική εγκατάσταση δεν σχεδιάστηκε για να παράγει ενέργεια, αλλά για να δοκιμάσει τις τεχνολογίες που απαιτούνται πριν από την εμπορική αξιοποίηση της σύντηξης. Τα επόμενα χρόνια η θερμοκρασία και η διάρκεια του πλάσματος θα αυξάνονται με απώτερο στόχο τη διατήρησή του σε σταθερή μορφή για 30 λεπτά.
Τα πρώτα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από σύντηξη σίγουρα απέχουν αρκετές δεκαετίες στο μέλλον και αρκετοί θεωρούν ότι τα πειράματα σύντηξης είναι απλά σπατάλη χρημάτων.
Η Γερμανία πάντως επέμεινε στο Wendelstein 7-X παρόλο που το κόστος έχει ξεπεράσει το ένα δισ. ευρώ αν ληφθούν υπόψη και οι μισθολογικές δαπάνες.
«Είναι μια καλή επένδυση» επέμεινε η Άνγκελα Μέρκελ κατά την τελετή της Τετάρτης.
Ο ITER, πάλι, προγραμματιζόταν αρχικά να τεθεί σε λειτουργία το 2016, ωστόσο λόγω των σοβαρών καθυστερήσεων η ενεργοποίησή του δεν αναμένεται τώρα πριν από το 2025 το νωρίτερο.
Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από Associated Press
