Πυρηνική σύντηξη: Νέο κεφάλαιο στην ιστορία της πράσινης ενέργειας

Για πρώτη φορά έπειτα από δεκαετίες πειραματισμών, αμερικανοί ερευνητές πέτυχαν πυρηνική σύντηξη με θετικό ισοζύγιο ενέργειας, μια εξέλιξη που ίσως τελικά ανοίξει το δρόμο για παραγωγή άφθονης, πράσινης ενέργειας από τη διαδικασία που τροφοδοτεί τα άστρα.

Ενδεικτικό της σημασίας του «μείζονος επιστημονικού επιτεύγματος» είναι ότι παρουσιάστηκε σε συνέντευξη Τύπου από την αμερικανίδα υπουργό Ενέργειας Τζένιφερ Γκράνολμ.

 

Τα συνεχιζόμενα πειράματα, είπε η υπουργός, «θα μας βοηθήσουν να λύσουμε τα πιο πιεστικά και περίπλοκα προβλήματα της ανθρωπότητας, όπως την παραγωγή καθαρής ενέργειας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής».

Πυρ ομαδόν

Το Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια, το οποίο υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας, χρησιμοποίησε το ισχυρότερο λέιζερ του κόσμου, μια συστοιχία από 192 δέσμες, για να βομβαρδίσει μια μικρή κάψουλα με υδρογόνο.

Υπό συνθήκες ακραίας πίεσης και θερμοκρασίας, τα άτομα υδρογόνου ενώνονται σε βαρύτερα άτομα και ταυτόχρονα απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειες.

Στον τελευταίο γύρο πειραμάτων στις 5 Δεκεμβρίου παρήχθη, έστω για μια στιγμή, περισσότερη ενέργεια από ό,τι κατανάλωσαν τα λέιζερ, κάτι που ουδέποτε είχε επιτευχθεί μέχρι σήμερα.

Αυτό, όμως, δεν αρκεί για να ανοίξει το δρόμο στην εμπορική αξιοποίηση της σύντηξης: η παραγόμενη ενέργεια ήταν μεν περισσότερη από όση διοχετεύτηκε με τα λέιζερ, αντιστοιχούσε όμως σε μόλις 0,5% της συνολικής ενέργειας που κατανάλωσε η όλη εγκατάσταση.

Για να καταστεί αξιοποιήσιμη η σύντηξη το ποσοστό αυτό θα έπρεπε να υπερβεί κατά πολύ το 100%.


Συνολικά 192 δέσμες λέιζερ στοχεύουν μια μικρή κάψουλα με υδρογόνο στο κέντρο της μεταλλικής σφαίρας (Philip Saltonstall)

«Το αποτέλεσμα αυτό απέχει πολύ από το πραγματικό θετικό ισοζύγιο ενέργειας που απαιτείται για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Μπορούμε επομένως να πούμε ότι πρόκειται για επιστημονική επιτυχία, η οποία όμως απέχει πολύ από την προσφορά ελεύθερης ενέργειας» είχε σχολιάσει νωρίτερα στο CNN ο Τόνι Ράουλστοουν του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ στη Βρετανία.

Επιπλέον, η αντίδραση σύντηξης διατηρήθηκε μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου και παρήγαγε μόνο 3,5 megajoule ενέργειας, ποσότητα που ισοδυναμεί σε μόλις 752 θερμίδες (kcal), λιγότερες από ό,τι καταναλώνει ημερησίως ένας ενήλικας.

Τα άστρα στη Γη

Η πυρηνική σύντηξη, η αντίδραση που κάνει τον Ήλιο να λάμπει, είναι γνωστή από τη δεκαετία του 1920 και χρησιμοποιείται στα θερμοπυρηνικά όπλα.

Μέχρι σήμερα όμως δεν έχει αξιοποιηθεί στην ηλεκτροπαραγωγή, παρόλο που κάτι τέτοιο θα περιόριζε δραστικά το πρόβλημα των πυρηνικών αποβλήτων. Οι πρώτες ύλες υπάρχουν εξάλλου σε αφθονία, καθώς κατάλληλα ισότοπα του υδρογόνου μπορούν να απομονωθούν από το θαλασσινό νερό.

Σε αντίθεση με τις αντιδράσεις πυρηνικής σχάσης, στις οποίες βαριά άτομα όπως το ουράνιο διασπώνται σε ελαφρύτερα, στις αντιδράσεις σχάσης άτομα υδρογόνου ενώνονται να σχηματίζουν βαρύτερα άτομα ηλίου.


Η κάψουλα που περιείχε το πυρηνικό καύσιμο έχει διάμετρο μόλις μερικά χιλιοστά (LLNL)

Τα προϊόντα της αντίδρασης έχουν ελαφρώς μικρότερη μάζα από την αρχική ποσότητα υδρογόνου, με τη μάζα που λείπει να μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία μπορεί τελικά να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια.

Ένα βασικό εμπόδιο είναι ότι οι αντιδράσεις αυτές απαιτούν θερμοκρασίες άνω των 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, πάνω από 10 φορές υψηλότερες από τη θερμοκρασία στην καρδιά του Ήλιου.

Άλλες πειραματικές διατάξεις σε ΗΠΑ, Ευρώπη και Ασία ακολουθούν διαφορετική προσέγγιση, καθώς χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να θερμάνουν υδρογόνο μέσα σε αντιδραστήρες που ονομάζονται «τόκαμακ».

Ο μεγαλύτερος τέτοιος αντιδραστήρας είναι ο Διεθνής Πειραματικός Θερμοπυρηνικός Αντιδραστήρας (ITER), ο οποίος βρίσκεται υπό κατασκευή στο Κανταράς της Γαλλίας αλλά συναντά σημαντικά τεχνικά εμπόδια.

Οι προσπάθειες πάντως παραμένουν εντατικές: σύμφωνα με τον Βιομηχανικό Σύνδεσμο Σύντηξης, μόνο το 2021 οι ιδιωτικές επενδύσεις σε πειράματα σύντηξης ξεπέρασαν τα 2,8 δισεκατομμύρια δολάρια.

Πηγή

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Leave a reply

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΑΡΘΡΑ

Power Bank 10000mah από Ελλάδα σε “Τιμή ΚΙΝΑΣ”! Charmast W1056 στα 18€ κομπλέ και Giveaway

Δεν ξέρω αν είναι το καλύτερο, δυνατότερο και ελαφρύτερο... αλλά σίγουρα ξέρω πως είναι σε "Τιμή ΚΙΝΑΣ" και είναι παντού και πάντα χρήσιμο! Βέβαια περί...

VWFNDR + MBL: Η νέα εφαρμογή κάμερας δωρεάν σε όλο το Android

H VWFNDR + MBL γίνεται σήμερα διαθέσιμη σε όλο τον κόσμο του Android, μια νέα εφαρμογή κάμερας, η οποία υπόσχεται να λύσει ένα από...

Google και Samsung ανακοίνωσαν Smart Glasses με τεχνητή νοημοσύνη

Είναι γνωστό εδώ και καιρό πως η Samsung σχεδιάζει νέα Smart Glasses με τεχνητή νοημοσύνη, σε συνεργασία με την Google. Το κατασκευαστικό και σχεδιαστικό...

Το Apple Watch Ultra 4 έρχεται με νέο σχεδιασμό και ανανεωμένους αισθητήρες

Σύμφωνα με μια νέα φήμη που κυκλοφορεί τις τελευταίες ώρες, η Apple ετοιμάζεται επιτέλους για μία μεγάλη αλλαγή με την άφιξη του Apple Watch Ultra 4. Το τέταρτης γενιάς έξυπνο ρολόι,...

Το Gemini Omni αλλάζει τα πάντα στα βίντεο — δες τι μπορεί να κάνει

Η Google παρουσίασε το Gemini Omni — ένα νέο AI μοντέλο που συνδυάζει για πρώτη φορά τις ικανότητες συλλογισμού του Gemini με δημιουργία βίντεο....

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

Power Bank 10000mah από Ελλάδα σε “Τιμή ΚΙΝΑΣ”! Charmast W1056 στα 18€ κομπλέ και Giveaway

Δεν ξέρω αν είναι το καλύτερο, δυνατότερο και ελαφρύτερο... αλλά σίγουρα ξέρω πως είναι σε "Τιμή ΚΙΝΑΣ" και είναι παντού και πάντα χρήσιμο! Βέβαια περί...

Το Πιο FULL & “ΨΑΓΜΕΝΟ” Επώνυμο με ΚΑΘΙΣΜΑ και 2πλο Κουπί SUP (Stand Up Paddle). Είναι “Μεγάλο” με 3,5m μήκος & 180+ Κιλά Load…...

Ένα πραγματικό όνειρο για πολλούς και πολλές από εμάς... Ένα FULL & "ΨΑΓΜΕΝΟ" Επώνυμο με ΚΑΘΙΣΜΑ και 2πλο Κουπί SUP που παρακαλούσαμε να βρούμε...

2 Φθηνά, επώνυμα και χρήσιμα “Για ‘Μένα”! Super Mini Κομπρεσεράκι Popdeer και Premium Jet Fan Foursun (Video)

Είναι χρήσιμα, πολύ ποιοτικά, ιδιαίτερα το καθένα με τον "δικό του" τρόπο κι έχουν έρθει για προσωπική χρήση. Είναι και τα 2 από Ευρώπη και...

Από Ελλάδα Ηλιακό Πάνελ 80Watt σε ΤΙΜΗ “Κίνας”! Ο Απόλυτος Φίλος του καλοκαιριού… Στα 89€ Κομπλέ Cheotech SC007 (Video)

Η τιμή για την ποιότητα του είναι Κίνας κι όχι Ελλάδας Ήρθε την πιο κατάλληλη στιγμή αν και στην χώρα μας θεωρώ πως ότι ηλιακό...

Πιο RETRO και πολυχρηστικό “ΠΑΘΑΙΝΕΙΣ”… Το Φοβερό 8Bitdo Retro18 Numpad… Στα 41€ ΚΟΜΠΛΕ (Βίντεο)

ΠΡΟΣΟΧΗ... Χαμηλότερη τιμή Ελλάδας στα 57€ και ψάξτο! Αυτό που το διαφοροποιεί σε σχέση με τον ανταγωνισμό του είναι ότι μπορεί να δουλέψει ΜΟΝΟ του...