Ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) στη νότια Γαλλία (AP Photo/Daniel Cole)
Ένα βήμα πιο κοντά στην παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη έκαναν οι ερευνητές στον ευρωπαϊκό πειραματικό αντιδραστήρα JET, που εδρεύει στο Ηνωμένο Βασίλειο, καταρρίπτοντας δικό τους προηγούμενο παγκόσμιο ρεκόρ.
Πιο συγκεκριμένα, αυτό που κατάφεραν ήταν να παράξουν τη μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας που έχει μέχρι στιγμής παραχθεί στο πλαίσιο τέτοιου πειράματος (59 μεγατζάουλ για πέντε δευτερόλεπτα ή 11 µεγαβάτ), ποσότητα υπερδιπλάσια σε σύγκριση με τα αποτελέσματα αντίστοιχων πειραμάτων που είχαν γίνει το 1997.
«Τα πειράματα του JET μας οδηγούν ένα βήμα πιο κοντά στην πυρηνική σύντηξη», λέει ο Δρ. Joe Milnes στο BBC. «Αποδείξαμε ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μίνι αστέρι μέσα στο μηχάνημά μας, να το κρατήσουμε εκεί για πέντε δευτερόλεπτα και να έχουμε υψηλή απόδοση, γεγονός που πραγματικά μας μεταφέρει σε μια νέα σφαίρα», σε ένα νέο στάδιο ως προς την παραγωγή καθαρής και φθηνής ενέργειας, συνέχισε ο ίδιος.
Το μεγάλο «στοίχημα» στην προκειμένη περίπτωση, προς το οποίο στοχεύει η επιστημονική κοινότητα με το βλέμμα στραμμένο στη βιομηχανία και στις μεθόδους παραγωγής ενέργειας, είναι να μπορέσει η πυρηνική σύντηξη να καταστεί βιώσιμη εμπορική πηγή ενέργειας και να αξιοποιηθεί στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό θα μπορούσε να γίνει, καλώς εχόντων των πραγμάτων, σε μερικές δεκαετίες από τώρα, κατά το δεύτερο μισό του αιώνα, από το 2050 και μετά.
Επί της ουσίας, οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις μέσα από τις οποίες παράγει ενέργεια ο ήλιος και να τις «μεταφέρουν» στη γη.
Η πυρηνική σύντηξη φιλοδοξεί να αναπαραγάγει ό,τι συμβαίνει στον πυρήνα του Ηλιου και θεωρείται από τους υποστηρικτές της η ενέργεια του μέλλοντος, διότι δεν παράγει παρά λίγα απόβλητα – και αυτά σαφώς πολύ λιγότερο ραδιενεργά σε σχέση με έναν κλασικό πυρηνικό σταθμό – και καθόλου αέρια που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η πυρηνική σύντηξη επιτρέπει την παραγωγή ενέργειας τέσσερα εκατομμύρια φορές περισσότερη από τον άνθρακα, το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο, σε συνθήκες υψηλής ασφάλειας.
Το ερώτημα είναι εάν αυτή η πανίσχυρη, αλλά σύνθετη, αντίδραση μπορεί να συμβεί στη Γη, παράγοντας περισσότερη ενέργεια από αυτή που καταναλώνει.
«Δύο ισότοπα του υδρογόνου συμμετέχουν σε αυτή την αντίδραση, κατά την οποία ένας πυρήνας δευτερίου συγκρούεται με έναν πυρήνα τριτίου και παράγεται ήλιο και ένα νετρόνιο. Το ήλιο και το νετρόνιο που παράγονται χρησιμοποιούνται για να θερμάνουν νερό, το νερό παράγει ατμό, ο ατμός εισέρχεται σε τουρμπίνα και παράγεται ηλεκτρισμός. Το δευτέριο υπάρχει σε αφθονία στο νερό της Γης, ενώ το τρίτιο μπορεί να παραχθεί από λίθιο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα γραμμάριο καυσίμου πυρηνικής σύντηξης θα προσφέρει ενέργεια που αντιστοιχεί σε οκτώ τόνους πετρελαίου», έγραφε η «Καθημερινή» σε παλαιότερο επεξηγηματικό άρθρο της για το συγκεκριμένο θέμα.
Μία θερμοπυρηνική αντίδραση είναι στη βάση της ασφαλής. Σε αντίθεση με την πυρηνική ενέργεια σχάσης, η οποία χρησιμοποιείται σήμερα στα εργοστάσια παραγωγής πυρηνικής ενέργειας, στη σύντηξη δεν υπάρχει κίνδυνος η αντίδραση «να βγει εκτός ελέγχου» και να δημιουργηθεί κάποιο ατύχημα, σύμφωνα με το ίδιο άρθρο.
Για να επιτύχουν όμως τη σύντηξη, οι επιστήμονες καλούνται να δημιουργήσουν συνθήκες θερμοκρασίας που αγγίζουν τους εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, αποστολή που απαιτεί και προηγμένης τεχνολογίας μηχανήματα όπως είναι εκείνα που θα έχει και ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) στη νότια Γαλλία, που αναμένεται να «πιάσει δουλειά» τα επόμενα χρόνια παίρνοντας την σκυτάλη από τον ευρωπαϊκό πειραματικό αντιδραστήρα JET.
Ο αντιδραστήρας σύντηξης tokamak του JET, μια τεράστια μαγνητική αίθουσα σε σχήμα ντόνατ, είναι ο ισχυρότερος στον κόσμο.
Στον πυρήνα του, υπεραγώγιμοι μαγνήτες διατηρούν ένα μείγμα δευτερίου και τριτίου, ισοτόπων του υδρογόνου, που θερμαίνεται σε θερμοκρασίες δέκα φορές υψηλότερες από εκείνες που επικρατούν στο κέντρο του Ηλιου για να δημιουργηθεί πλάσμα, οδηγώντας στην ένωση των πυρήνων των ισοτόπων και την σύντηξή τους για την δημιουργία βαρύτερων ατόμων ηλίου και εκλύοντας κολοσσιαία ποσότητα θερμικής ενέργειας.
Τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν σήμερα δείχνουν ότι υπάρχει δυνατότητα παραγωγής ενέργειας επί 5 δευτερόλεπτα, και στην συνέχεια επί 5 ώρες με μελλοντικές ιχυρότερες συσκευές, δηλώνει ο Τόνι Ντόουν του EUROfusion consortium.
Με πληροφορίες από BBC, ΑΠΕ-ΜΠΕ
|
Ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) στη νότια Γαλλία (AP Photo/Daniel Cole) Ένα βήμα πιο κοντά στην παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη έκαναν οι ερευνητές στον ευρωπαϊκό πειραματικό αντιδραστήρα JET, που εδρεύει στο Ηνωμένο Βασίλειο, καταρρίπτοντας δικό τους προηγούμενο παγκόσμιο ρεκόρ. Πιο συγκεκριμένα, αυτό που κατάφεραν ήταν να παράξουν τη μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας που έχει μέχρι στιγμής παραχθεί στο πλαίσιο τέτοιου πειράματος (59 μεγατζάουλ για πέντε δευτερόλεπτα ή 11 µεγαβάτ), ποσότητα υπερδιπλάσια σε σύγκριση με τα αποτελέσματα αντίστοιχων πειραμάτων που είχαν γίνει το 1997. «Τα πειράματα του JET μας οδηγούν ένα βήμα πιο κοντά στην πυρηνική σύντηξη», λέει ο Δρ. Joe Milnes στο BBC. «Αποδείξαμε ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μίνι αστέρι μέσα στο μηχάνημά μας, να το κρατήσουμε εκεί για πέντε δευτερόλεπτα και να έχουμε υψηλή απόδοση, γεγονός που πραγματικά μας μεταφέρει σε μια νέα σφαίρα», σε ένα νέο στάδιο ως προς την παραγωγή καθαρής και φθηνής ενέργειας, συνέχισε ο ίδιος. Το μεγάλο «στοίχημα» στην προκειμένη περίπτωση, προς το οποίο στοχεύει η επιστημονική κοινότητα με το βλέμμα στραμμένο στη βιομηχανία και στις μεθόδους παραγωγής ενέργειας, είναι να μπορέσει η πυρηνική σύντηξη να καταστεί βιώσιμη εμπορική πηγή ενέργειας και να αξιοποιηθεί στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό θα μπορούσε να γίνει, καλώς εχόντων των πραγμάτων, σε μερικές δεκαετίες από τώρα, κατά το δεύτερο μισό του αιώνα, από το 2050 και μετά. Επί της ουσίας, οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις μέσα από τις οποίες παράγει ενέργεια ο ήλιος και να τις «μεταφέρουν» στη γη. Η πυρηνική σύντηξη φιλοδοξεί να αναπαραγάγει ό,τι συμβαίνει στον πυρήνα του Ηλιου και θεωρείται από τους υποστηρικτές της η ενέργεια του μέλλοντος, διότι δεν παράγει παρά λίγα απόβλητα – και αυτά σαφώς πολύ λιγότερο ραδιενεργά σε σχέση με έναν κλασικό πυρηνικό σταθμό – και καθόλου αέρια που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η πυρηνική σύντηξη επιτρέπει την παραγωγή ενέργειας τέσσερα εκατομμύρια φορές περισσότερη από τον άνθρακα, το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο, σε συνθήκες υψηλής ασφάλειας. Το ερώτημα είναι εάν αυτή η πανίσχυρη, αλλά σύνθετη, αντίδραση μπορεί να συμβεί στη Γη, παράγοντας περισσότερη ενέργεια από αυτή που καταναλώνει. «Δύο ισότοπα του υδρογόνου συμμετέχουν σε αυτή την αντίδραση, κατά την οποία ένας πυρήνας δευτερίου συγκρούεται με έναν πυρήνα τριτίου και παράγεται ήλιο και ένα νετρόνιο. Το ήλιο και το νετρόνιο που παράγονται χρησιμοποιούνται για να θερμάνουν νερό, το νερό παράγει ατμό, ο ατμός εισέρχεται σε τουρμπίνα και παράγεται ηλεκτρισμός. Το δευτέριο υπάρχει σε αφθονία στο νερό της Γης, ενώ το τρίτιο μπορεί να παραχθεί από λίθιο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα γραμμάριο καυσίμου πυρηνικής σύντηξης θα προσφέρει ενέργεια που αντιστοιχεί σε οκτώ τόνους πετρελαίου», έγραφε η «Καθημερινή» σε παλαιότερο επεξηγηματικό άρθρο της για το συγκεκριμένο θέμα. Μία θερμοπυρηνική αντίδραση είναι στη βάση της ασφαλής. Σε αντίθεση με την πυρηνική ενέργεια σχάσης, η οποία χρησιμοποιείται σήμερα στα εργοστάσια παραγωγής πυρηνικής ενέργειας, στη σύντηξη δεν υπάρχει κίνδυνος η αντίδραση «να βγει εκτός ελέγχου» και να δημιουργηθεί κάποιο ατύχημα, σύμφωνα με το ίδιο άρθρο. Για να επιτύχουν όμως τη σύντηξη, οι επιστήμονες καλούνται να δημιουργήσουν συνθήκες θερμοκρασίας που αγγίζουν τους εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, αποστολή που απαιτεί και προηγμένης τεχνολογίας μηχανήματα όπως είναι εκείνα που θα έχει και ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) στη νότια Γαλλία, που αναμένεται να «πιάσει δουλειά» τα επόμενα χρόνια παίρνοντας την σκυτάλη από τον ευρωπαϊκό πειραματικό αντιδραστήρα JET. Ο αντιδραστήρας σύντηξης tokamak του JET, μια τεράστια μαγνητική αίθουσα σε σχήμα ντόνατ, είναι ο ισχυρότερος στον κόσμο. Στον πυρήνα του, υπεραγώγιμοι μαγνήτες διατηρούν ένα μείγμα δευτερίου και τριτίου, ισοτόπων του υδρογόνου, που θερμαίνεται σε θερμοκρασίες δέκα φορές υψηλότερες από εκείνες που επικρατούν στο κέντρο του Ηλιου για να δημιουργηθεί πλάσμα, οδηγώντας στην ένωση των πυρήνων των ισοτόπων και την σύντηξή τους για την δημιουργία βαρύτερων ατόμων ηλίου και εκλύοντας κολοσσιαία ποσότητα θερμικής ενέργειας. Τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν σήμερα δείχνουν ότι υπάρχει δυνατότητα παραγωγής ενέργειας επί 5 δευτερόλεπτα, και στην συνέχεια επί 5 ώρες με μελλοντικές ιχυρότερες συσκευές, δηλώνει ο Τόνι Ντόουν του EUROfusion consortium. Με πληροφορίες από BBC, ΑΠΕ-ΜΠΕ |
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου