Η πυρηνική σύντηξη και το πρόγραμμα ITER ~ Η ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΦΩΝΗ
Η ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΦΩΝΗ: Η πυρηνική σύντηξη και το πρόγραμμα ITER

7 Οκτωβρίου 2009

Η πυρηνική σύντηξη και το πρόγραμμα ITER



Έχει επικρατήσει στην ανθρωπότητα ένας ιδιότυπος ρατσισμός απέναντι στην πυρηνική ενέργεια. Και αυτό οφείλεται εξ’ολοκλήρου στην ελλειπή ενημέρωση που γίνεται γύρω από τις τεχνικές δυνατότητες της πυρηνικής ενέργειας και στην ασάφεια γύρω από τα πλεονεκτήματα και τους περιβαλλοντικούς κινδύνους που περιέχει.


Η πυρηνική σύντηξη δεν μπορεί να ενταχθεί στην ομάδα των αμφισβητούμενων τεχνικών παραγωγής ενέργειας. Και το πιο πειστικό επιχείρημα για την στήριξη της πυρηνικής σύντηξης, είναι ότι αποτελεί έργο του «Θεού», ένα έργο που αποδίδει ενέργεια άρα και ζωή εδώ και 5 δισεκατομμύρια χρόνια σε αυτό το πλανητικό σύστημα και ίσως με τον ίδιο τρόπο σε πολλούς άλλες αστέρες για πολλά περισσότερα χρόνια. Η πυρηνική σύντηξη εντέλει αποτελεί την κύρια τεχνική παραγωγή ενέργειας, για την οποία οι υπόλοιπες (από την αιολική εώς και τα οργανικά καύσιμα) αποτελούν υπόπαράγωγα της. Οι προσπάθειες που συνοδεύουν την πυρηνική σύντηξη είναι αυτό που χοντρικά θα λέγαμε μια προσπάθεια δημιουργίας μικρών ήλιων πάνω στον πλανήτη μας. Υπάρχουν βέβαια ανυπέρβλητες ακόμα τεχνικές δυσκολίες.


Για την επίτευξη της πυρηνικής σύντηξης απαιτείται η ύπαρξη εξαιρετικά δύσκολων φυσικών συνθηκών, που είναι παρόμοιες με αυτές που συντελούνται στο κέντρο της έκρηξης μιας βόμβας υδρογόνου. Απαιτούνται δηλαδή τεράστιες ποσότητες θερμότητας για να επιτευχθούν θερμοκρασίες της τάξης των πολλών εκατομμυρίων Κέλβιν, μαζί με συνθήκες πίεσης πολλών ατμόσφαιρων.Αυτό είναι και το πιο απαιτητικό εμπόδιο στην ανάπτυξη αυτής της ενέργειας. Και για αυτόν ακριβώς τον λόγο τα πιο ρεαλιστικά σενάρια μιλούν για την τεχνική της κρύας σύντηξης, που οι δυσκολίες ανάπτυξης τεράστιων βαθμών θερμοκρασίας θα αντισταθμιστούν με υψηλότερες συνθήκες πίεσης που είναι πιο εύκολα εφικτές και με πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες επιτυγχάνοντας τέτοιες συνθήκες που θα κατορθώσουν την ανάπτυξη πλάσματος και την απελεύθερωση υπερβολικά μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.


Ο βασικός στόχος του διεθνούς προγράμματος ΙΤΕR, με την συμμετοχή χωρών της ΕΕ, των ΗΠΑ, Ιαπωνίας, Ρωσσίας και Ν.Κορέας είναι η έρευνα γύρω από τις επιστημονικές και τεχνολογικές δυνατότητες της πυρηνικής σύντηξης. Η Γαλλία ως χώρα που θα φιλοξενήσει το πείραμα στην περιοχή Κανταράς στην νότια Γαλλία, συμμετέχει κατά 50% στο κόστος του προγράμματος νεώ κατα 10% συμμετέχουν οι υπόλοιπες χώρες. Με την υλική και επιστημονική σύμπραξη των 6 χωρών το πρόγραμμα στοχεύει στην παραγωγή 500 MWatt ισχύος. Η κατασκευή του είναι ακόμη σε εξέλιξη ενώ θα αρχισει την λειτουργία του το 2016.


Το αποτελέσματα αυτού του πειράματος θα αλλάξουν καθοριστικά τον χάρτη της παραγωγής ενέργειας σε επίπεδο περιβαλλοντικό αλλά και οικονομικό. Η αλλαγή αυτή θα είναι συγκρίσιμη με τα αποτελέσματα της έρευνας υδρογονανθράκων που έγιναν αισθητά πριν από 2 αιώνες.


Ας απαριθμήσουμε τα κύρια οφέλη της πυρηνικής σύντηξης:


  • Ουσιαστικά ανεξάντλητα, παγκόσμια διαθέσιμα και χαμηλού κόστους καύσιμα.

  • Υψηλή ενεργειακή απόδοση , άμεσα μετατρέψιμη χωρίς σημαντικές μεταφορικές απώλειες.

  • Δεν παράγει αέρια θερμοκηπίου, περιβαλλοντικά επικίνδυνων αερίων ή όξινης βροχής.

  • Καμμία πιθανότητα πυρηνικού ατυχήματος είτε αλυσιδωτής αντίδρασης (παρόμοιας με της πυρηνικής σχάσης), που θα έγειρε αμφιβολίες για την δημόσια ασφάλεια.

  • Μόνο βραχύβια ραδιενεργά απόβλητα.


Για να γίνει κατανοητή η αισθητή διαφορά των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της πυρηνικής σύντηξης σε σχέση με τις συμβατικές μορφές παραγωγής ενέργειας, ο Project Manager της αμερικανικής συμμετοχής στο πρόγραμμα ΙΤER, Δρ. Ned Sauthoff , έκανε σύγκριση των δύο τεχνολογιών. Έτσι έδωσε ως παράδειγμα μια εγκατάσταση καύσης κάρβουνου της τάξης των 500 MW (που μπορεί να δώσει ρεύμα σε τουλάχιστον 500.000 οικίες) η οποία καταναλώνει 9.000 τόνους κάρβουνου ενώ παράγει τοξικά απόβλητα όπως 30.000 τόνους διοξειδίου του άνθρακα, 600 τόνους διοξειδίου του θείου και 80 τόνους διοξειδίου του αζώτου. Σε πλήρη αντίθεση μια εγκατάσταση πυρηνικής σύντηξης θα κατανάλωνε 1 κιλό δευτέριο, 3 κιλά λίθιου-6 (1,5 κιλό τρίτιο) ενώ θα παρείγε 2 κιλά ηλίου-4 (μισό κιλό νετρόνια).



Πολύ φιλόδοξη όμως φαίνεται να είναι και η απόδοση του προγράμματος ITER.Έτσι γίνεται λόγος ότι το κλάσμα παραγωγής ενέργειας σύντηξης από το πλάσμα πρός την καταναλισκόμενη ενέργεια θα είναι της τάξης του 5. Το πρόγραμμα ΙΤΕR αναμένεται να είναι και ο πρώτος αντιδραστήρας σύντηξης που θα παράγει πολλαπλάσια ποσότητα ενέργειας από αυτήν που έχει καταναλώσει. Θεωρείται ότι η πυρηνική σύντηξη θα απασχολήσει την ατζέντα της συζήτησης περί ενέργειας για τα επόμενα 20 χρόνια.


Μπορεί να ακουστεί πολύ φιλόδοξο, αλλά η εγχώρια επιστημονική κοινότητα θα πρέπει επίσης να προσαρμοστεί και με κάποιον τρόπο να συμμετάσχει σε αυτά τα πρωτοπόρα ενεργειακά προγράμματα. Αντί να συντηρεί το κράτος τόσα αντιπαραγωγικά και σπάταλα επιστημονικά ινστιτούτα, ίσως ένας συνδυασμός ευρωπαικών επιχορηγήσεων και κρατικής συμμετοχής θα πρέπει να κατευθυνθεί σε τέτοια επιστημονικά προγράμματα που θα ανταποδώσουν πολλαπλά οφέλη στην ελληνική ενεργειακή αγορά.



Αναφορές:
1) Report of the Research Needs Workshop (ReNeW), Bethesda, Maryland , June 8-12, 2009
2)The future of fusion as an alternative energy source , Morgan Carlson




Ζώης Διονύσης
Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Μηχανικός Η/Υ ΔΠΘ.
Msc Automations Systems, EMΠ.
Msc Technoeconomic Administration, PAPEI.

Related Posts with Thumbnails