Ο συνιδρυτής της First Light Fusion, μιας start-up που κατάφερε να πετύχει εργαστηριακή σύντηξη, μας εξηγεί τι επετεύχθη και τι μέλλει γενέσθαι.
 |
| Ο Γιάννης Βεντίκος, συνιδρυτής της First Light Fusion στη Μ3, μηχανή παραγωγής ηλεκτρομαγνητικού παλμού υψηλής ενέργειας (pulse power machine). |
Ο Γιάννης Βεντίκος είναι καθηγητής και επικεφαλής του τμήματος Μηχανολογίας στο University College London. Είναι επίσης συνιδρυτής της First Light Fusion, της start-up εταιρείας που πριν από λίγους μήνες κατάφερε να πετύχει εργαστηριακή σύντηξη με έναν αρκετά φτηνό τρόπο.
Τότε, σε συνέντευξή του στην ΕΡΤ, είχε επισημάνει ότι το πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση της δημιουργίας εμπορικού αντιδραστήρα ήταν η επίτευξη ενός θετικού ισοζυγίου ενέργειας από τη διαδικασία, δηλαδή η παραγωγή περισσότερης ενέργειας από τη σύντηξη σε σχέση με αυτήν που καταναλώθηκε για να προκύψει.
Μετά την ανακοίνωση του National Ignition Facility (NIF) σχετικά με την επίτευξη αυτού του θετικού ισοζυγίου, ο κ. Βεντίκος μοιράζεται μαζί μας τις λεπτομέρειες αυτού που συνέβη, στον βαθμό βέβαια που και ο ίδιος μπορεί να τις γνωρίζει. Γιατί, όπως μας εξηγεί, το θετικό αυτό αποτέλεσμα ήταν μια παράπλευρη επιτυχία σε ένα πρόγραμμα συντήρησης και ελέγχου του πυρηνικού οπλοστασίου της Αμερικής, το οποίο φυσικά σε μεγάλο βαθμό είναι απόρρητο.
Είναι σαν να έχεις ένα ξύλο, να ανάβεις ένα σπίρτο και να θες να του βάλεις φωτιά. Μέχρι τώρα αυτό που γινόταν στα πειράματα σύντηξης ήταν ότι άναβες το σπίρτο, το έβαζες στο ξύλο, αυτό καιγόταν λίγο, αλλά δεν έπαιρνε φωτιά.
Εξηγεί επίσης τις διαφορές στις μεθόδους με τις οποίες γίνεται η προσπάθεια επίτευξης θετικού ισοζυγίου, τις πολιτικές σε σχέση με τη μετάδοση πληροφοριών ανάμεσα στα ερευνητικά κέντρα και πολλά άλλα σχετικά με τη σύντηξη.
Από τον Φεβρουάριο ο κ. Βεντίκος αποφάσισε να αναλάβει τη θέση του κοσμήτορα –«Dean of the Faculty of Engineering», όπως λέγεται στα αγγλικά– στο Monash University της Μελβούρνης, το μεγαλύτερο πανεπιστήμιο αυτή την εποχή στην Αυστραλία.
Καταρχάς, αυτό το ξέρουμε από τα πυρηνικά όπλα. Επίσης, παλιά, όταν γινόντουσαν πυρηνικές δοκιμές, έγιναν αντίστοιχα και πειράματα με κάψουλες κοντά στο σημείο της έκρηξης. Εκεί είδαν ότι πραγματικά μπορείς να πετύχεις ανάφλεξη. Να το πω πολύ απλά, ξέραμε ότι αν χτυπήσεις αρκετά δυνατά το δευτέριο και το τρίτιο, αυτά τα ισότοπα του υδρογόνου θα αναφλεγούν.
Αυτό που δεν είχε αποδειχτεί στην πράξη, παρόλο που φαινόταν πολύ καθαρά ότι γίνεται θεωρητικά, ήταν ότι αυτό μπορείς να το κάνεις με πολύ χαμηλότερες ενέργειες, δηλαδή με ενέργειες που δεν χρειάζονται ένα ατομικό όπλο για να τις φτάσεις αλλά μια μηχανή ηλεκτρομαγνητικού παλμού, η οποία μπορεί να τροφοδοτεί λέιζερ, όπως αυτή που χρησιμοποίησαν στο NIF.
 |
| Η First Light Fusion Ltd, η μεγαλύτερη ιδιωτική εταιρεία σύντηξης αδρανειακού εγκλωβισμού (inertial confinement fusion) στον κόσμο, κοντά στην Οξφόρδη. |
Το γεγονός ότι το έδειξαν αυτό από τη μια πλευρά ήταν αναμενόμενο, από την άλλη ήταν τρομερό κατόρθωμα, γιατί βρήκαν ποια είναι τα προβλήματα που όλα αυτά τα χρόνια εμπόδιζαν την ανάφλεξη. Επρόκειτο, βασικά, για υδροδυναμικές αστάθειες (instabilities) που μπόρεσαν να αποφευχθούν.
Τώρα, είναι η «ανακάλυψη του αιώνα»; Πιστεύω ότι ίσως αποδειχθεί η ανακάλυψη του αιώνα γιατί μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για καθαρή ενέργεια, πράγμα που αποτελεί μεγάλο πρόβλημα αυτήν τη στιγμή για την ανθρωπότητα. Υπό αυτή την έννοια μπορεί να αποδειχτεί ένα κομβικό σημείο στην Ιστορία.
— Όταν μιλάμε για σύντηξη συνήθως βλέπουμε εντυπωσιακές εικόνες από το εσωτερικό των αντιδραστήρων tokamak, που όμως δεν ήταν οι πρωταγωνιστές σε αυτό που συνέβη τώρα.
Οι αντιδραστήρες tokamak λαμβάνουν τη μερίδα του λέοντος της προσοχής αλλά και της χρηματοδότησης μέχρι τώρα. Αυτό βέβαια ίσως αλλάξει.
 |
| Αποτελέσματα υπολογιστικής προσομοίωσης της αλληλεπίδρασης ενός ισχυρού ωστικού κύματος (shockwave) με μια φυσαλίδα σε έναν στόχο της First Light Fusion. |
Στη σύντηξη υπάρχουν δύο επιμέρους κοινότητες, ας τις πούμε έτσι. Η μία, που λέγεται «magnetic confinement» και είναι ο μαγνητικός τρόπος για να συγκρατείς το πλάσμα, τη φλεγόμενη μορφή που παίρνει η ύλη στις πολύ υψηλές θερμοκρασίες, και η άλλη, που λέγεται «inertial confinement», δηλαδή ο αδρανειακός εγκλωβισμός του πλάσματος.
Αυτές οι δύο κοινότητες, παρότι μοιράζονται τη φυσική του πλάσματος, έχουν πάρα πολλές διαφορές όσον αφορά τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά τους, δηλαδή τις ακριβείς συνθήκες του πλάσματος αλλά και τα χαρακτηριστικά των μηχανημάτων που φέρνουν τα ισότοπα του υδρογόνου σε συνθήκες σύντηξης. Η αλήθεια είναι ότι μέχρι τώρα το κλάσμα της χρηματοδότησης μαγνητικής σύντηξης προς αδρανειακή σύντηξη ήταν περίπου 100 προς 1. Δηλαδή η μαγνητική σύντηξη έχει πάρει πολύ περισσότερα λεφτά απ’ ό,τι η αδρανειακή ανά τον κόσμο. Αυτό ισχύει σίγουρα για την Αγγλία και πιστεύω ότι ισχύει και για την Αμερική.
Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτήν τη στιγμή είναι ότι η μεγαλύτερη προσπάθεια που γίνεται σήμερα διεθνώς είναι σε μια εγκατάσταση που λέγεται ITER, στη Νότια Γαλλία, και βρίσκεται στο στάδιο της κατασκευής. Κοστίζει πολλά δισεκατομμύρια, θα είναι ο μεγαλύτερος μαγνητικός αντιδραστήρας που έχει φτιαχτεί και ελπίζουμε να φτάσει να λειτουργεί στο επίπεδο αυτού που λέμε «gain», του θετικού ισοζυγίου ενέργειας, δηλαδή να εκλύει περισσότερη ενέργεια απ’ ό,τι καταναλώνει.
Το ποια τροπή θα πάρουν τα πράγματα, και η χρηματοδότηση, στο άμεσο μέλλον είναι πολιτική απόφαση ουσιαστικά. Μπαίνουμε σε ένα περίεργο παιχνίδι, γιατί, φυσικά, η κοινότητα της αδρανειακής σύντηξης έφτασε σε αυτό το αποτέλεσμα πρώτη και με σημαντικά λιγότερη χρηματοδότηση. Οπότε είναι αρκετά ενδιαφέρον το τι θα κάνουν από δω και πέρα οι κυβερνήσεις παγκοσμίως.
Από την άλλη πλευρά, αυτό που είναι σίγουρο, και το βλέπουμε στην καθημερινότητά μας, είναι ότι η ιδιωτική επένδυση, η ιδιωτική πρωτοβουλία, βλέπει πια την αδρανειακή σύντηξη με διαφορετικό μάτι, ότι είναι πιο κοντά στον τελικό στόχο, κι αυτό σίγουρα αλλάζει και την αντιμετώπιση της οποίας έχουν τύχει οι εταιρείες που ακολουθούν τέτοιου τύπου τεχνικές όσον αφορά τη χρηματοδότηση.
— Η μέθοδος της First Light είναι αδρανειακή;
Ναι, και μπορώ να πω ότι είναι πάρα πολύ κοντά στη μέθοδο που χρησιμοποιεί το NIF. Πρόκειται ακριβώς για την ίδια φυσική. Είναι συμπίεση μιας μικρής κάψουλας με ωστικά κύματα (shockwaves) κι αυτό βασίζεται στην ιδέα ότι η αντίδραση θα επαναλαμβάνεται περιοδικά κ.λπ.
Το μόνο που αλλάζει είναι ότι αυτοί το κάνουν με κάποια πολύ ακριβά λέιζερ, χτυπώντας τον στόχο απ' όλες τις πλευρές, ενώ εμείς με ένα πολύ πιο φτηνό μέσο.
Είναι πιο μηχανικός ο τρόπος που κάνουμε εμείς την πυροδότηση, την ανάφλεξη, δημιουργώντας το ωστικό μέτωπο (shockwave) και χτυπώντας τον στόχο με μια βολίδα εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας –δεκάδες χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο–, διαμορφώνοντας έτσι το σχήμα και την ενίσχυση του ωστικού μετώπου με πρωτότυπες υδροδυναμικές μεθόδους.
Επίσης, έχει το πλεονέκτημα ότι γίνεται μόνο από τη μία πλευρά. Δηλαδή σ’ εμάς ο στόχος είναι στη μία πλευρά της μηχανής και το σύστημα το οποίο δίνει την ενέργεια στον στόχο είναι στην άλλη πλευρά. Όταν είμαστε έτοιμοι, αυτός ο διαχωρισμός θα είναι πολύ ευνοϊκός για τον σχεδιασμό κάποιου αντιδραστήρα που θα παράγει πραγματικά ενέργεια.
Γιατί μπορείς ουσιαστικά να απομονώσεις το κομμάτι που φτάνει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και παράγει τα νετρόνια από το κομμάτι που είναι και το ακριβό σε αυτήν την εγκατάσταση και παρέχει την αρχική ενέργεια σε αυτήν τη διαδικασία, λέιζερ στο NIF, ηλεκτρομαγνητική εκτόξευση βολίδας στη First Light .
Η εγκατάσταση στο NIF έχει λέιζερ γύρω-γύρω από τον στόχο και αυτό το καθιστά μάλλον πιο δύσκολο να μετατραπεί σε πρακτικό αντιδραστήρα που θα παράγει ενέργεια
 |
| Αποτελέσματα υπολογιστικής προσομοίωσης της ενδόρηξης (implosion) τριών φυσαλίδων από ένα ισχυρό ωστικό κύμα (shockwave). |
— Νομίζω ότι κι αυτοί είχαν πρόβλημα επειδή δεν γινόταν ομοιόμορφα η διαδικασία.
Αυτό είναι πολύ σωστό. Το NIF δεν είναι μια καινούργια ιστορία, τρέχει πάρα πολλά χρόνια ως πρότζεκτ. Όταν το πρωτοξεκίνησαν νομίζω ότι είχαν υποτιμήσει τη σημασία των υδροδυναμικών ασταθειών που έχει η κίνηση αυτού του μετώπου, το οποίο συμπιέζει το καύσιμο.
Όσο βελτιωνόταν η γνώση τους και καλυτέρευαν οι δυνατότητες που είχαν για διαγνωστικές μεθόδους, τόσο βελτίωναν την ομοιομορφία και έφτασαν τώρα σε αυτό το αποτέλεσμα. Παρόλο που δεν έδωσαν πάρα πολλές τεχνικές λεπτομέρειες, νομίζω ότι η κάψουλα καυσίμου που χρησιμοποίησαν γι’ αυτό το τελευταίο πείραμα ήταν η καλύτερη που έχουν φτιάξει.
Εμείς ξεκινήσαμε να σκεφτόμαστε αυτό το πρόβλημα από την πλευρά της υδροδυναμικής και όχι του πλάσματος. Γι’ αυτό αποφασίσαμε να χτυπήσουμε τον στόχο από τη μία πλευρά. Έτσι η σφαιρική συγκέντρωση της ενέργειας επάνω στην κάψουλα των ισοτόπων του υδρογόνου γίνεται με τρόπους οι οποίοι δεν είναι τόσο ευαίσθητοι σε υδροδυναμικές αστάθειες όσο είναι η διαδικασία του NIF, στην οποία πρέπει να συντονίσεις και να τελειοποιήσεις περίπου διακόσιες ακτίνες λέιζερ. Κι αυτές πρέπει να χτυπήσουν τον στόχο ακριβώς, στον σωστό χρόνο, με την ακριβή ενέργεια και γωνία. Είναι πολύ πιο δύσκολο.
— Σε σχέση με αυτό που είπατε, ότι δεν έδωσαν πολλές τεχνικές λεπτομέρειες στη δημοσιότητα, ποια είναι η πολιτική μετάδοσης πληροφοριών ανάμεσα στα ερευνητικά κέντρα;
Η αλήθεια είναι ότι η δουλειά που έχει κάνει το NIF όλα αυτά τα χρόνια, όπως και άλλα τέτοια κέντρα στην Αμερική, είναι εξαιρετικά πολύτιμη. Ηγείται των προσπαθειών του υπόλοιπου κόσμου και πάρα πολλά από τα πράγματα που κάνουν στο NIF γίνονται peer reviewed και δημοσιεύονται σε επιστημονικά περιοδικά, κάτι το οποίο είναι εξαιρετικό.
Από την άλλη πλευρά, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι αυτά τα μεγάλα κυβερνητικά εργαστήρια, που τουλάχιστον ξέρουμε, πήραν την αρχική τους χρηματοδότηση και ο καταστατικός λόγος για τον οποίο δημιουργήθηκαν τελικά δεν ήταν για να κάνουν έρευνα για καθαρή ενέργεια μέσω σύντηξης αλλά γιατί ήθελαν να επιβεβαιώσουν τη λειτουργικότητα των πυρηνικών τους όπλων. Αυτό στα αγγλικά λέγεται stewardship.
Πριν από αρκετές δεκαετίες υπεγράφη μια συμφωνία, ευτυχώς απ' όλες τις χώρες, που απαγόρευε τις ανοιχτές πυρηνικές δοκιμές. Αλλά οι μεγάλες πυρηνικές δυνάμεις έχουν χιλιάδες κεφαλές και ήθελαν να έχουν κάποιες μεθόδους ώστε να ξέρουν ότι παραμένουν λειτουργικές ή χρειάζονταν μεθόδους για τον σχεδιασμό νέων όπλων.
Ο βασικός λόγος που φτιάχτηκαν αυτές οι εγκαταστάσεις, λοιπόν, είναι γιατί εκεί δημιουργούνται συνθήκες πυρηνικής έκρηξης σε πάρα πολύ μικρό χώρο, δηλαδή με απολύτως ελεγχόμενο και ασφαλή τρόπο, χωρίς να χρειαστεί να πυροδοτήσουν ένα πραγματικό πυρηνικό όπλο. Η έρευνα για τη σύντηξη ως πηγή καθαρής ενέργειας ήταν κάτι που έκαναν, ας πούμε, στον ελεύθερο χρόνο τους.
Βέβαια, για να επανέλθω στο ερώτημα, η μία πλευρά στέλνει οπωσδήποτε πληροφορία στην άλλη. Αλλά μεγάλο μέρος της έρευνας που γίνεται σε αυτά τα κέντρα δεν δημοσιεύεται ποτέ, γιατί είναι κρατικό απόρρητο φυσικά. Το μικρό μέρος που δημοσιεύεται όμως είναι εξαιρετικά χρήσιμο.
 |
| Το Big Friendly Gun της First Light Fusion είναι ένας εκτοξευτής βολίδων δυο βαθμίδων (two-stage gas gun) που επιτυγχάνει ταχύτητες 8-9 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο για βολίδες 30 γραμμαρίων. |
Όταν ξεκίνησε η First Light υπήρχαν ίσως πέντε-έξι εταιρείες στον κόσμο και μόνο δύο από αυτές ασχολούνταν με την αδρανειακή σύντηξη, τώρα είναι περισσότερες. Κάποιες από αυτές δημοσιεύουν τα πιο «ανώδυνα» αποτελέσματά τους, κάποιες δεν δημοσιεύουν απολύτως τίποτα. Κάποιες κάνουν αιτήσεις για πατέντες και κάποιες άλλες δεν κάνουν ούτε αυτό.
Δηλαδή η επικοινωνία ανάμεσα στον εμπορικό κόσμο της σύντηξης είναι σχετικά μικρή, ενώ η επικοινωνία μεταξύ της κρατικής έρευνας που γίνεται και της ιδιωτικής είναι κατά κάποιον τρόπο μονόπλευρη. Τα αποτελέσματα που επιτυγχάνονται στην κρατική έρευνα τροφοδοτούν τη γνώση της ιδιωτικής πρωτοβουλίας, συνεπώς είναι εξαιρετικά μεγάλης αξίας.
Αυτό βέβαια δεν είναι κανόνας. Υπάρχουν πάντοτε εξαιρέσεις, όπως η First Light, που δουλεύει πολύ με πανεπιστήμια και με κάποια εργαστήρια στην Αμερική. Η καινούργια μηχανή ηλεκτρομαγνητικού παλμού την οποία σχεδιάζουμε τώρα, η Μ4, θα είναι η μεγαλύτερη αυτού του τύπου στον κόσμο. Το εργαστήριο στην Αμερική που έχει αυτήν τη στιγμή την αντίστοιχη μεγαλύτερη μηχανή, το Sandia National Laboratories, συμβουλεύει και βοηθά τη First Light σε αυτή την προσπάθεια.
Οπότε υπάρχει επικοινωνία που δεν είναι τέλεια. Βέβαια δεν θα περίμενε κανείς να είναι τέλεια σε έναν χώρο όπου μπερδεύονται ιδιωτικά συμφέροντα με ευαίσθητα ζητήματα, όπως αυτό των πυρηνικών όπλων.
— Η Ελλάδα θα μπορούσε να ασχοληθεί με το πεδίο αυτό; Τι πλέγμα επιχειρήσεων και ερευνητικών κέντρων θα απαιτούνταν για να ευδοκιμήσει ένα τέτοιο εγχείρημα;
Αυτό είναι δύσκολο ερώτημα. Αυτό που έχω παρατηρήσει είναι ότι τον τελευταίο καιρό υπάρχει μεγάλη κίνηση στον τομέα των νεοφυών επιχειρήσεων στην Ελλάδα, κι αυτό, όταν εγώ ήμουν φοιτητής, προ αμνημονεύτων χρόνων, ήταν ανήκουστο. Ήταν επιστημονική φαντασία να πει κάποιος ότι κάνει έρευνα στο πανεπιστήμιο και μετά πάει έξω και βρίσκει τα ιδιωτικά κεφάλαια για να κάνει μια εταιρεία. Αυτό απλώς δεν γινόταν.
Τώρα, τα τελευταία χρόνια ας πούμε, έχω μιλήσει ο ίδιος με τέσσερις-πέντε οργανισμούς ή μικρά οικοσυστήματα που προάγουν ενεργά την επιχειρηματικότητα σε νέες τεχνολογίες. Το περιβάλλον έχει αλλάξει τελείως.
Στο ΕΜΠ π.χ., το οποίο ξέρω αρκετά καλά, με βάση τη δουλειά που έχει γίνει στην Επιτροπή Ερευνών από την εποχή του καθηγητή Κ. Λουκάκη, αλλά και τώρα από τον αντιπρύτανη, καθηγητή κ. Χατζηγεωργίου, και τον πρύτανη, καθηγητή κ. Μπουντουβή, έχουν ανοίξει έναν σημαντικό αριθμό τέτοιων επιχειρήσεων, οι οποίες πάνε καλά. Δηλαδή έχουν μπορέσει να αντλήσουν κεφάλαια κι έχουν αρχίσει να μεγαλώνουν.
Σημειώθηκαν κάποιες επιτυχίες πρόσφατα. Νομίζω ότι μια εταιρεία πληροφορικής πουλήθηκε στη Microsoft για ένα πολύ σημαντικό ποσό, πάνω από 100 εκατομμύρια, και υπάρχουν κι άλλα παραδείγματα. Οπότε όλα αυτά έχουν αρχίσει να αποδίδουν. Τώρα, βέβαια, υπάρχουν κάποιες περιοχές όπου αυτά μπορούν να γίνουν πιο εύκολα, υπάρχουν άλλες όπου μπορούν να γίνουν πιο δύσκολα.
Νομίζω ότι είναι αρκετά πιο δύσκολο να κινηθούν γρήγορα τέτοιου τύπου επιχειρήσεις στην Ελλάδα όταν έχουν μεγάλες ανάγκες αρχικού κεφαλαίου και πολύπλοκες εγκαταστάσεις. Είναι άλλο να λες ότι θα φτιάξω μια εταιρεία που θα σχεδιάζει ένα app για το κινητό και άλλο να θες μια εταιρεία που θα φτιάχνει π.χ. πυραύλους.
Φυσικά, όλα γίνονται. Αλλά πρέπει να μάθεις να περπατάς, πριν αρχίσεις να τρέχεις.
— Ποια πρώτη ύλη χρησιμοποιείτε στα πειράματα;
Εμείς κάνουμε πειράματα και με δευτέριο μόνο και με μείγμα δευτερίου και τριτίου. Το τρίτιο είναι δύσκολο στον χειρισμό. Είναι προστατευόμενη ουσία γιατί είναι ραδιενεργή – ελάχιστα βέβαια, αλλά χρήζει προσοχής. Οπότε είναι ουσία που πρέπει να πάρεις άδεια για να τη χειριστείς. Το τρίτιο είναι επίσης εξαιρετικά ακριβό, κοστίζει 30.000 ευρώ το γραμμάριο.
Βέβαια, όταν κάνεις αντιδράσεις δευτερίου-τριτίου, η απόδοση είναι σημαντικά μεγαλύτερη απ' ό,τι όταν κάνεις αντιδράσεις δευτερίου-δευτερίου. Αλλά είναι πιο μπελαλίδικο, να το πω έτσι.
— Οπότε στο πείραμα του NIF υπήρχε ένα σημαντικό κόστος και στην πρώτη ύλη.
Το κόστος του τριτίου στο συγκεκριμένο πείραμα είναι το μικρότερο από τους παράγοντες κόστους του όλου εγχειρήματος. Οι στόχοι που έχει το NIF είναι πάρα πολύ ακριβοί. Είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν τα διάφορα κελύφη που χρησιμοποιούν. Αυτά αποτελούνται από κρυογενικό, παγωμένο μείγμα δευτερίου και τριτίου.
Το μείγμα αυτό το παγώνουν σε θερμοκρασίες κάτω των 20 βαθμών Κέλβιν νομίζω, δηλαδή κάτω από τους -253 βαθμούς Κελσίου! Σε τέτοια θερμοκρασία το κατεβάζουν και χρειάζεται μια εξαιρετικά προσεγμένη κατασκευή. Δηλαδή η κατασκευή αυτών των στόχων είναι μια διαδικασία που δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί αυτήν τη στιγμή από κανέναν άλλον στον κόσμο πέρα από το NIF.
Ένα νούμερο που έχω ακούσει και το οποίο πρέπει να είναι ακριβές αγγίζει το 1.000.000 δολάρια στο συνολικό κόστος κάθε βολής. Από αυτά μπορεί να κοστίζει και κάποιες χιλιάδες δολάρια το τρίτιο.
 |
| «Οι στόχοι που έχει το NIF είναι πάρα πολύ ακριβοί. Είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν τα διάφορα κελύφη που χρησιμοποιούν». |
— Ενώ για τη First Light πόσο είναι το κόστος για κάθε βολή;
Αυτό που έχουμε τώρα –γιατί εξακολουθούμε να είμαστε μια πειραματική εγκατάσταση– είναι λίγο κάτω από 1.000 δολάρια. Αλλά το κόστος στο οποίο στοχεύουμε, όταν θα έχουμε μαζική παραγωγή για να τροφοδοτούμε τους αντιδραστήρες στα εργοστάσια ανά τον κόσμο για να παράγουν ενέργεια θα είναι πολύ μικρό, κάτω από 1 δολάριο. Έχουμε τη διαδικασία και ξέρουμε πώς θα φτάσουμε σε αυτό το χαμηλό κόστος, που θα κάνει και το κόστος της κιλοβατώρας ανταγωνιστικό σε τελική ανάλυση.
— Σε σχέση με την απόδοση της διαδικασίας ανακοινώθηκε ένα 150%. Εσείς σκοπεύετε να φτάσετε πολύ πιο πάνω;
Όλοι σκοπεύουν να φτάσουν πολύ πιο πάνω. Επαναλαμβάνω ότι αυτό ήταν ένα καταπληκτικό αποτέλεσμα: το 150% σημαίνει ότι πήραν μιάμιση φορά την ενέργεια σε σχέση με την ενέργεια που έφτασε στον στόχο. Στην ορολογία αυτής της περιοχής λέγεται «target gain», δηλαδή θετικό ισοζύγιο στο επίπεδο του στόχου, πρώτη φορά στην ιστορία.
Βέβαια, το πραγματικό θετικό ισοζύγιο είναι από πολύ πιο πριν από την ενέργεια που φτάνει στον στόχο. Είναι ουσιαστικά από την ενέργεια που χρειάζεται για να φορτίσουν τα λέιζερ.
Για να λειτουργήσει ένα πραγματικό εργοστάσιο χρειάζεται αυτό το συνολικό θετικό ισοζύγιο να γίνει πολύ μεγαλύτερο. Θα έλεγα ότι χρειάζεται το ισοζύγιο από το ρεύμα που φορτίζει τους πυκνωτές μέχρι την απόδοση που θα πάρεις από τον στόχο να είναι 100 φορές περισσότερο. Αυτό είναι ένα καλό νούμερο για να έχεις ένα καλό περιθώριο ασφαλείας και έναν οικονομικώς συμφέροντα σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, με όλες τις απώλειες που είναι αναπόφευκτες σε έναν τέτοιο σταθμό.
Αυτό επιδιώκουν όλοι. Πρέπει να πω όμως ότι αυτό που έγινε τώρα ουσιαστικά ανοίγει εντελώς τον δρόμο για να πετύχουμε τις φυσικές διεργασίες που χρειάζονται για να πάρουμε αυτή την πολύ μεγάλη απόδοση.
Είναι σαν να έχεις ένα ξύλο, να ανάβεις ένα σπίρτο και να θες να του βάλεις φωτιά. Μέχρι τώρα αυτό που γινόταν στα πειράματα σύντηξης ήταν ότι άναβες το σπίρτο, το έβαζες στο ξύλο, αυτό καιγόταν λίγο, αλλά δεν έπαιρνε φωτιά. Μπορεί να μαύριζε λίγο, αλλά η φωτιά έσβηνε. Έπαιρνες κάποια θερμότητα, αλλά αυτή δεν προσιδίαζε σε τίποτα, ούτε καν στη θερμότητα που παραγόταν από το σπίρτο.
Αυτό που έγινε σε αυτό το πείραμα είναι ότι το ξύλο τελικά πήρε φωτιά. Βέβαια πήρε φωτιά, αλλά δεν είχε πάρα πολύ ξύλο για να κάψει, έτσι έδωσε συγκεκριμένη ενέργεια. Αλλά τώρα ξέρουμε ότι εφόσον μπορούμε να αναφλέξουμε το ξύλο, μπορούμε να βρούμε τον τρόπο, όταν αναφλεγεί, να πάρουμε περισσότερη ενέργεια, να δώσουμε περισσότερο καύσιμο, να καεί καλύτερα, πληρέστερα και να αποδώσει η διαδικασία τα πολλαπλάσια της ενέργειας που χρειαζόμαστε.
— Υπάρχει κίνδυνος, σε περίπτωση που το υλικό είναι πολύ, να εμφανιστεί κάποιο φαινόμενο αλυσιδωτής αντίδρασης;
Αυτό είναι ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα που έχει η σύντηξη σε σχέση με τους κλασικούς αντιδραστήρες σχάσης. Στους αντιδραστήρες σχάσης πρέπει να προσέχεις τι κάνεις και να ελέγχεις τον ρυθμό της αντίδρασης γιατί αλλιώς, αν χάσεις τον έλεγχο, η αντίδραση αυξάνεται και έχουμε πολύ άσχημα αποτελέσματα, όπως αυτό στο Τσερνόμπιλ.
Στη σύντηξη, ειδικά στην αδρανειακή, χρειάζεται να ενεργείς εσύ για να συνεχίζεται η διαδικασία. Πρέπει να βάζεις υλικό, να γίνεται η σύντηξη, να ξαναβάζεις κ.ο.κ. Αν σταματήσεις, σταματάνε όλα. Οπότε, είναι απολύτως ασφαλής.
 |
| «Στη διαδικασία του NIF πρέπει να συντονιστούν και να τελειοποιηθούν περίπου 200 ακτίνες λέιζερ». |
— Θα μπορούσαν τα μηχανήματα της σύντηξης από την παραγωγή ενέργειας να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία πυρηνικών όπλων;
Νομίζω πως όχι. Και ίσως αξίζει τον κόπο να σκεφτούμε τη διαδρομή της στρατιωτικοποίησης για κάποιες εφαρμογές. Αυτό που πετυχαίνουμε αυτήν τη στιγμή με αυτό το πείραμα που έκανε το NIF είναι το αντίθετο της στρατιωτικοποίησης.
Η πρώτη εφαρμογή που είχαμε με σύντηξη ήταν όντως στρατιωτική, οι θερμοπυρηνικές βόμβες ή βόμβες υδρογόνου, όπως λέγονται. Και τώρα πηγαίνουμε προς μια διαδικασία στην οποία δεν χρειάζονται, δεν είναι πια μια στρατιωτική εφαρμογή, αλλά καθαρή ενέργεια.
Θα πρέπει να έχουμε, βέβαια, ένα πολύ μεγάλο εργοστάσιο, έναν τεράστιο αντιδραστήρα, ο οποίος όμως θα μπορεί να ελέγχει ουσιαστικά πάρα πολύ μικρές πυρηνικές αντιδράσεις. Και λέω μικρές, γιατί αυτό είναι το μεγάλο επίτευγμα εδώ. Ξέραμε να κάνουμε μεγάλες πυρηνικές αντιδράσεις, αλλά αυτό είναι άχρηστο για ειρηνικούς σκοπούς. Αυτό που κατάφεραν είναι να δείξουν ότι μπορεί να γίνει σε πολύ μικρό βαθμό, ώστε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας.
Στην ουσία είναι το αντίθετο της στρατιωτικοποίησης. Η σύντηξη είναι η αποστρατιωτικοποίηση της πυρηνικής ενέργειας.
Υπάρχει ένα παλιό αστείο που λέγανε για τη σύντηξη: «Η σύντηξη είναι σαράντα χρόνια μακριά, και θα 'ναι πάντα σαράντα χρόνια μακριά». Αυτό λέγεται εδώ και σαράντα χρόνια.
Έγινε, όμως, ένα συνέδριο πρόσφατα στη Royal Society του Λονδίνου, κάτι αντίστοιχο με την Ακαδημία, όπου είδα κάτι ενδιαφέρον. Η συζήτηση αφορούσε τον τρόπο με τον οποίο θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μηχανές, όπως αυτή που φτιάχνει η First Light, για πιο ευρεία επιστημονική έρευνα.
Ο επιστημονικός διευθυντής του υπουργείου Ανάπτυξης της Μεγάλης Βρετανίας, ένας διακεκριμένος επιστήμονας, έκανε μια εισαγωγή στην οποία επανέλαβε αυτό το αστείο. Όμως, αντί για σαράντα είπε είκοσι χρόνια, ενώ φυσικά ήξερε το «χρονοδιάγραμμα». Νομίζω αυτό δείχνει ότι η αντίληψη του κόσμου αλλάζει.
Η πρόβλεψή μου συμπίπτει με εκείνη που έκανε αυτήν την περίοδο η First Light. Το σχέδιο της First Light είναι ότι το 2027 θα τρέχει το πείραμα που θα έχει θετικό ισοζύγιο ενέργειας και το 2032 θα έχει εγκατασταθεί κάπου ένας πρωτότυπος αντιδραστήρας, first of a kind. Αυτός μπορεί να μην είναι ο πιο τελειοποιημένος αντιδραστήρας του κόσμου φυσικά, γιατί θα είναι ο πρώτος του είδους, αλλά θα είναι ο πρώτος που θα παράγει ρεύμα το οποίο θα φτάνει στα σπίτια μας.
Από κει και πέρα, το πόσο γρήγορα θα εξαπλωθεί, πόσο γρήγορα θα δούμε πολλούς άλλους αντιδραστήρες, αυτό έχει να κάνει και με τη γεωπολιτική στρατηγική, όπως καταλάβαμε πρόσφατα.
Πιστεύω ότι η ζήτηση για τέτοιους αντιδραστήρες θα είναι τεράστια. Δεν είναι μόνο το περιβαλλοντικό πρόβλημα, το οποίο είναι πάρα πολύ σημαντικό και κρίσιμης σημασίας για το μέλλον του πλανήτη φυσικά. Αυτοί οι αντιδραστήρες θα επιτρέψουν σε πολλές χώρες να αποδεσμευτούν από το φυσικό αέριο, το πετρέλαιο κ.λπ. Και αυτό είναι πολύ σημαντικό.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου