Η πυρηνική σύντηξη ή αλλιώς, όπως χαρακτηρίζεται συχνά, το «Ιερό Δισκοπότηρο» της καθαρής ενέργειας, αρχίζει σιγά σιγά να βρίσκει το κοινό της, να βγαίνει σταδιακά από τα εργαστήρια και να μετατρέπεται σε πεδίο διεθνούς τεχνολογικού και επενδυτικού ανταγωνισμού. Οι κυβερνήσεις της Γερμανίας και της Ιαπωνίας ανακοίνωσαν πρόσφατα νέα σημαντικά προγράμματα για την ανάπτυξη της τεχνολογίας, την ώρα που στις ΗΠΑ οι ιδιωτικές επενδύσεις διοχετεύουν δισεκατομμύρια δολάρια σε startups που υπόσχονται να φέρουν την ενέργεια της σύντηξης στο δίκτυο μέσα στις επόμενες δεκαετίες. Για να γίνει κατανοητό το μέγεθος του ενδιαφέροντος, αρκεί να αναλογιστεί κανείς ότι μόνο το 2026, περίπου 4 δισ. δολάρια ιδιωτικών κεφαλαίων έχουν ήδη κατευθυνθεί στον κλάδο, σύμφωνα με τη Fusion Industry Association (FIA), ανεβάζοντας τις συνολικές ιδιωτικές επενδύσεις σε περίπου 14 δισ. δολάρια, σύμφωνα με τη γαλλική Les Echos.
Τι είναι η πυρηνική σύντηξη
Η πυρηνική σύντηξη επιχειρεί να αναπαράγει στη Γη την αντίδραση που τροφοδοτεί τον Ήλιο, τη σύνδεση ελαφρών ατομικών πυρήνων και την απελευθέρωση ενέργειας. Σε αντίθεση με τη σχάση, που διασπά βαρείς πυρήνες στους σημερινούς πυρηνικούς αντιδραστήρες, η σύντηξη βασίζεται κυρίως στη σύντηξη δευτερίου και τριτίου, δύο ισοτόπων του υδρογόνου. Το δευτέριο είναι άφθονο, ενώ το τρίτιο αποτελεί μία από τις σημαντικές τεχνολογικές προκλήσεις. Η σύντηξη δεν παράγει τα ίδια μακρόβια απόβλητα με τη σχάση, αν και τα νετρόνια της αντίδρασης μπορούν να ενεργοποιήσουν τα υλικά του αντιδραστήρα.
«Τρέχουν» Γερμανία και Ιαπωνία για να προλάβουν ΗΠΑ και Κίνα
Η νέα δυναμική που αποκτά ο κλάδος αποτυπώνεται στις κινήσεις της Γερμανίας και της Ιαπωνίας, οι οποίες επιχειρούν να περιορίσουν την απόσταση από τις ΗΠΑ και την Κίνα, που διατηρούν τα ηνία, συγκεντρώνοντας συνολικά τουλάχιστον 86% των ιδιωτικών επενδύσεων παγκοσμίως, σύμφωνα με το Fusion for Energy.
Η Ιαπωνία είχε ήδη κινητοποιήσει, μεταξύ 2022 και 2025, τουλάχιστον 1,2 δισ. ευρώ σε δημόσια και ιδιωτικά κεφάλαια. Στις αρχές Αυγούστου παρουσίασε το σχέδιο Starlight Engine, με στόχο την ανάπτυξη πρωτοτύπου αντιδραστήρα. Η startup πίσω από το εγχείρημα έχει συγκεντρώσει περίπου 5 δισ. δολάρια και θέλει να θέσει το πρωτότυπο σε λειτουργία το 2035.
Η Γερμανία ανακοίνωσε τη δημιουργία τριών ερευνητικών κόμβων, που θα συνδέουν startups, πανεπιστήμια και βιομηχανίες. Η αρχική χρηματοδότηση ανέρχεται σε 125 εκατ. ευρώ για τρία χρόνια, ενώ η ομοσπονδιακή κυβέρνηση σχεδιάζει να διαθέσει συνολικά πάνω από 2 δισ. ευρώ έως το 2028. Στόχος είναι, μεταξύ άλλων, η δημιουργία των προϋποθέσεων για έναν μελλοντικό σταθμό σύντηξης.
Οι ΗΠΑ φιλοξενούν 28 από τις 56 επιχειρήσεις που καταγράφει η FIA και έχουν εξελιχθεί στο σημαντικότερο κέντρο ιδιωτικής ανάπτυξης της σύντηξης. Στην κορυφή βρίσκεται η Commonwealth Fusion Systems (CFS). Η εταιρεία, που υποστηρίζεται μεταξύ άλλων από τον Μπιλ Γκέιτς, άντλησε στα τέλη Ιουλίου ακόμη 1 δισ. δολάρια, ανεβάζοντας τη συνολική χρηματοδότησή της σε περισσότερα από 4 δισ. δολάρια από την ίδρυσή της το 2018. Έχει ήδη αγοράσει έκταση στη Βιρτζίνια για τον μελλοντικό εμπορικό της αντιδραστήρα και υποστηρίζει ότι θα μπορούσε να συνδέσει μονάδα σύντηξης στο δίκτυο μέσα στη δεκαετία του 2030. Ακόμη πιο φιλόδοξο είναι το χρονοδιάγραμμα της Helion, η οποία έχει δεσμευτεί να προμηθεύσει 50 MW ηλεκτρικής ενέργειας στη Microsoft για τα data centers της έως το 2028. Για σύγκριση, ένας μεγάλος αντιδραστήρας σχάσης έχει ισχύ περίπου 1.000 MW. Τον Ιούνιο η Helion άντλησε ακόμη 465 εκατ. δολάρια, με την αποτίμησή της να φτάνει τα 5,5 δισ. δολάρια.
Το έργο Iter στη Γαλλία
Στη νότια Γαλλία βρίσκεται το μεγάλο αντίβαρο στην αμερικανική επιχειρηματική ταχύτητα: το Iter, το μεγαλύτερο διεθνές πείραμα σύντηξης στον κόσμο. Το έργο αποτελεί συνεργασία της ΕΕ, της Κίνας, των ΗΠΑ, της Ινδίας, της Ιαπωνίας, της Νότιας Κορέας και της Ρωσίας. Αυτό το καλοκαίρι τοποθετήθηκε η 6η από τις 9 μονάδες του tokamak, της καρδιάς του αντιδραστήρα, ενώ η τελευταία προβλέπεται να τοποθετηθεί στα μέσα του 2027. Στη συνέχεια θα απαιτηθούν περίπου 2,5 χρόνια συγκολλήσεων. Ο αντιδραστήρας θα έχει ύψος και διάμετρο περίπου 30 μέτρα και θα ζυγίζει 23.000 τόνους, δηλαδή περίπου 3,5 φορές το βάρος του Πύργου του Άιφελ. Τα πρώτα πειράματα προβλέπεται να ξεκινήσουν το 2033. Στο εσωτερικό του tokamak το πλάσμα θα πρέπει να ξεπεράσει τους 100 εκατ. βαθμούς Κελσίου, ενώ ισχυρά μαγνητικά πεδία θα το κρατούν μακριά από τα τοιχώματα.
Ο επιστημονικός διευθυντής του Iter, Αλέν Μπεκουλέ εκτιμά ότι στην κλίμακα τεχνολογικής ωριμότητας της NASA, από το 1 έως το 10, η σύντηξη βρίσκεται περίπου στο 3. Το κρίσιμο ερώτημα δεν είναι πλέον μόνο αν μπορεί να επιτευχθεί σύντηξη, αλλά αν μπορεί να παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια συνεχώς, αξιόπιστα και με ανταγωνιστικό κόστος. Για τους ερευνητές του CNRS, ένας πρώτος εμπορικός σταθμός σύντηξης δεν αναμένεται πριν από τη δεκαετία του 2060, ακόμη και στο πιο αισιόδοξο σενάριο. Η αβεβαιότητα, ωστόσο, δεν αφορά μόνο το χρονοδιάγραμμα, αλλά και το κόστος της τεχνολογίας. Μελέτη ερευνητών του Ομοσπονδιακού Πολυτεχνείου της Ζυρίχης (ETH Zurich), που δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο στο Nature Energy, υποστηρίζει ότι οι σημερινές προσεγγίσεις στη σύντηξη ενδέχεται να χαρακτηρίζονται από υψηλό αρχικό επενδυτικό κόστος και χαμηλούς ρυθμούς μείωσης του κόστους, περιορίζοντας την ανταγωνιστικότητά τους έναντι άλλων τεχνολογιών ηλεκτροπαραγωγής.
Διαβάστε ακόμη
