Σημαντική ανακάλυψη για ενέργεια από σύντηξη από Αμερικανούς επιστήμονες ενισχύει τις ελπίδες για καθαρή ενέργεια

Αμερικανοί ομοσπονδιακοί επιστήμονες έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη στο κυνήγι για απεριόριστη ενέργεια, μηδενικού άνθρακα, επιτυγχάνοντας για πρώτη φορά καθαρό ενεργειακό κέρδος σε μια αντίδραση σύντηξης, σύμφωνα με τρία άτομα με γνώση των προκαταρκτικών αποτελεσμάτων ενός πρόσφατου πειράματος.

Οι φυσικοί από τη δεκαετία του 1950 προσπάθησαν να εκμεταλλευτούν την αντίδραση σύντηξης μέσω της οποίας παράγει ο ήλιος ενέργεια, αλλά καμία επιστημονική ομάδα δεν μπόρεσε να παράγει περισσότερη ενέργεια από την αντίδραση από αυτή που καταναλώνει – ορόσημο γνωστό ως καθαρό ενεργειακό κέρδος ή στόχοε κέρδους, που θα βοηθούσε στην απόδειξη ότι η διαδικασία αυτή θα μπορούσε να προσφέρει μια αξιόπιστη, άφθονη εναλλακτική λύση στα ορυκτά καύσιμα και τη συμβατική πυρηνική ενέργεια.

Το ομοσπονδιακό Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια, το οποίο χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται αδρανειακή σύντηξη περιορισμού που περιλαμβάνει τον βομβαρδισμό ενός μικροσκοπικού σφαιριδίου πλάσματος υδρογόνου με το μεγαλύτερο λέιζερ στον κόσμο, είχε επιτύχει καθαρό κέρδος ενέργειας κατά τη διάρκεια πειράματος σύντηξης τις τελευταίες δύο εβδομάδες, είπαν οι γνώστες .

Αν και πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης απέχουν ακόμη δεκαετίες, οι δυνατότητες της τεχνολογίας είναι δύσκολο να αγνοηθούν. Οι αντιδράσεις σύντηξης δεν εκπέμπουν άνθρακα, δεν παράγουν ραδιενεργά απόβλητα μεγάλης διάρκειας ζωής και ένα μικρό φλιτζάνι καύσιμο υδρογόνου θα μπορούσε θεωρητικά να τροφοδοτήσει σπίτι για εκατοντάδες χρόνια.

Η ανακάλυψη των ΗΠΑ έρχεται καθώς ο κόσμος παλεύει με τις υψηλές τιμές ενέργειας και την ανάγκη να απομακρυνθεί γρήγορα από την καύση ορυκτών καυσίμων για να αποτραπεί η άνοδος της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας από το να φτάσει σε επικίνδυνα επίπεδα. Μέσω του νόμου για τη μείωση του πληθωρισμού, η κυβέρνηση Μπάιντεν «σπέρνει» σχεδόν 370 δισεκατομμύρια δολάρια σε νέες επιδοτήσεις για ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα σε μια προσπάθεια να μειώσει τις εκπομπές και να κερδίσει την παγκόσμια κούρσα για καθαρή τεχνολογία επόμενης γενιάς.

Η αντίδραση σύντηξης στις αμερικανικές κυβερνητικές εγκαταστάσεις παρήγαγε περίπου 2,5 megajoules ενέργειας, που ήταν περίπου το 120 τοις εκατό των 2,1 megajoules ενέργειας που κατανάλωσαν τα λέιζερ, είπαν τα άτομα με γνώση των αποτελεσμάτων, προσθέτοντας ότι τα δεδομένα βρίσκονται ακόμη υπό ανάλυση.

Το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ δήλωσε ότι η υπουργός Ενέργειας Τζένιφερ Γκράνχολμ και η υφυπουργός πυρηνικής ασφάλειας Τζιλ Χρούμπι θα ανακοινώσουν «μια σημαντική επιστημονική ανακάλυψη» στο Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ την Τρίτη. Το τμήμα αρνήθηκε να σχολιάσει περαιτέρω.

Το εργαστήριο επιβεβαίωσε ότι πραγματοποιήθηκε πρόσφατα επιτυχημένο πείραμα στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης, αλλά προσέθεσε ότι η ανάλυση των αποτελεσμάτων συνεχιζόταν.

«Τα αρχικά διαγνωστικά δεδομένα υποδηλώνουν ένα ακόμη επιτυχημένο πείραμα στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης. Ωστόσο, η ακριβής απόδοση εξακολουθεί να προσδιορίζεται και δεν μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι είναι πάνω από το όριο αυτή τη στιγμή», ανέφερε. «Αυτή η ανάλυση βρίσκεται σε εξέλιξη, οπότε το να δημοσιεύονται οι πληροφορίες . . πριν ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία θα παρείχε ανακρίβειες».

Δύο από τα άτομα με γνώση των αποτελεσμάτων είπαν ότι η παραγωγή ενέργειας ήταν μεγαλύτερη από την αναμενόμενη, γεγονός που είχε καταστρέψει κάποιο διαγνωστικό εξοπλισμό, περιπλέκοντας την ανάλυση. Η ανακάλυψη είχε ήδη συζητηθεί ευρέως από τους επιστήμονες, πρόσθεσαν οι άνθρωποι.

«Εάν αυτό επιβεβαιωθεί, είμαστε μάρτυρες μιας ιστορικής στιγμής», ανέφερε ο φυσικός πλάσματος Δρ Άρθουρ Τούρελ, του οποίου το βιβλίο The Star Builders καταγράφει την προσπάθεια για την επίτευξη ισχύος σύντηξης. «Οι επιστήμονες έχουν παλέψει να αποδείξουν ότι η σύντηξη μπορεί να απελευθερώσει περισσότερη ενέργεια από ό,τι καταναλώνει από τη δεκαετία του 1950 και οι ερευνητές στο Λόρενς Λίβερμορ φαίνεται ότι έχουν καταφέρει οριστικά και απόλυτα αυτόν τον στόχο δεκαετιών».

Η αξίας 3,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης σχεδιάστηκε κυρίως για τη δοκιμή πυρηνικών όπλων με προσομοίωση εκρήξεων, αλλά έκτοτε χρησιμοποιείται για την προώθηση της έρευνας για την ενέργεια από σύντηξη. Πέρυσι ξεπέρασε τα προηγούμενα παγκόσμια δεδομένα όσον αφορά το καθαρό κέρδος ενέργειας όταν παρήγαγε 1,37 megajoules από μια αντίδραση σύντηξης, που ήταν περίπου το 70 τοις εκατό της ενέργειας που κατανάλωσαν τα λέιζερ σε εκείνο το πείραμα.

Κατά την έναρξη μιας νέας στρατηγικής για την ενέργεια σύντηξης του Λευκού Οίκου φέτος, ο βουλευτής Ντον Μπέαρ, πρόεδρος της δικομματικής επιτροπής για την ενέργεια σύντηξης, περιέγραψε την τεχνολογία ως το «ιερό δισκοπότηρο» της καθαρής ενέργειας, προσθέτοντας: «Η σύντηξη έχει τη δυνατότητα να βγάλει περισσότερους πολίτες του κόσμου από τη φτώχεια όσο τίποτα άλλο μετά την εφεύρεση της φωτιάς».

Οι περισσότερες έρευνες για τη σύντηξη επικεντρώνονται σε μια διαφορετική προσέγγιση γνωστή ως μαγνητική σύντηξη περιορισμού, στην οποία το καύσιμο υδρογόνου συγκρατείται στη θέση του από ισχυρούς μαγνήτες και θερμαίνεται σε ακραίες θερμοκρασίες, ώστε οι πυρήνες των ατόμων να συντηχθούν.

Ιστορικά, αυτά τα πειράματα έχουν γίνει από μεγάλα δημόσια χρηματοδοτούμενα εργαστήρια, όπως το Joint European Torus στην Οξφόρδη, αλλά τα τελευταία χρόνια οι επενδύσεις  από ιδιωτικές εταιρείες έχουν αυξηθεί κατακόρυφα και που υπόσχονται να προσφέρουν ισχύ σύντηξης στη δεκαετία του 2030.

Στους 12 μήνες έως το τέλος Ιουνίου, οι εταιρείες σύντηξης συγκέντρωσαν 2,83 δισεκατομμύρια δολάρια σε επενδύσεις, σύμφωνα με την Ένωση Βιομηχανίας Σύντηξης, ανεβάζοντας τις συνολικές επενδύσεις του ιδιωτικού τομέα μέχρι σήμερα σε σχεδόν 4,9 δισεκατομμύρια δολάρια.

Ο Νίκολας Χόκερ, διευθύνων σύμβουλος της start-up First Light Fusion με έδρα την Οξφόρδη, η οποία αναπτύσσει μια προσέγγιση παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στο NIF, περιέγραψε την πιθανή ανακάλυψη ως «game changer».

«Δεν υπάρχει κάτι πιο βαθύτατα σημαντικό από την ενέργεια μέσω σύντηξης», τόνισε.