Πέμπτη, 18 Απριλίου 2024, 12:53:30 μμ
Τετάρτη, 04 Απριλίου 2018 22:21

Το μέλλον μιας καθαρής και βιώσιμης μορφής ενέργειας

Του Ευστάθιου Παπαδόπουλου, Πολιτικού Μηχανικού.  Πολύς λόγος γίνεται τελευταία μέσω διάφορων και ταυτόχρονα μαζικών δημοσιευμάτων για μία μορφή ενέργειας μέσω της θερμοπυρηνικής σύντηξης. Τί ακριβώς όμως είναι αυτή και τί οφέλη ή κινδύνους μπορεί να συνεπάγεται για την ανθρωπότητα;
Με.. (πάρα πολύ) λίγα λόγια.


Η θερμοπυρηνική σύντηξη αποτελέι την διαδικασία που ακολουθεί ο Ήλιος για την παραγωγή ενέργειας. Αυτή ονομάζεται αντίδρασης πρωτονίου-πρωτονίου κατά την οποία ελαφρύς πυρήνες υδρογόνου, του καύσιμου του πυρήνα του Ηλίου, ενώνονται (σύντηξη) κάτω από συνθήκες τεράστιας πίεσης και θερμοκρασίας που τους επιτρέπει να υπερνικούν τις απωστικές μεταξύ τους δυνάμεις. Φανταστείτε δύο ρώγες σταφυλιού ως τους πυρήνες  τις οποίες προσπαθείτε να ενώσετε. Κατά την ένωσή τους σχηματίζονται βαρύτεροι ισότοποι πυρήνες του υδρογόνου όπως δευτέριο (υδρογόνο-2) και τρίτιο (υδρογόνο-3) και τελικώς ήλιο καθώς και η απελευθέρωση τεράστιας θερμικής ενέργειας. Σε τέτοιες συνθήκες η “τέταρτη” κατάσταση της ύλης ονομάζεται πλάσμα. Είναι η αντίθετη διεργασία που συμβαίνει στους τωρινούς αντιδραστήρες, της σχάσης δηλαδή, με την οποία βαρύς και ασταθείς πυρήνες διασπώνται για να γίνουν πιο σταθεροί με την ταυτόχρονη εκπομπή ραδιενέργειας.
Η ιδέα..
Η αλματώδης ανάπτυξη της κβαντικής (υποατομικής) θεωρίας και της θεωρίας της σχετικότητας που συνέβη το πρώτο μισό του 21ου αιώνα, συνέβαλλε στην κατανόηση του υποατομικού κόσμου. Αυτό το μαθηματικό υπόβαθρο βοήθησε τους Ίγκορ Ταμμ (Igor Tamm) και Αντρέϊ Σακάροφ (Andrei Sakharov) το 1953 να δημιουργήσουν έναν θάλαμο κενού σε σχήμα ντόνατ γνωστό και ως ΤΟΚΑΜΑΚ το οποίο θα μπορεί να αντέξει τις τεράστιες θερμοκρασίες του πλάσματος καθώς και να το αποτρέψει να έρθει σε επαφή με οποιοδήποτε υλικό, μέσω ισχυρών μαγνητικών πεδίων. Τα τεράστια παραγόμενα ποσά θερμικής ενέργειας με τη σειρά τους μετατρέπουν τον περιβάλλοντα υγρό, από νερό, χώρο σε ατμό και την τροφοδοτούν γεννήτριες για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Η αλήθεια..
Όπως προανέφερα, πολλά πανεπιστήμια και ιδρύματα πλέον ανακοινώνουν θερμοπυρηνική σύντηξη σε βάθος 25ετίας. Όσο όμως η επιστήμη προχωρά σε ανάλυση τέτοιων φαινομένων άλλο τόσο πέφτει σε αστάθειες που επιβάλλουν την εξεύρεση νέων τεχνολογιών και τεχνογνωσιών για την αντιμετώπισή τους. Για παράδειγμα, μόνο για το πλάσμα και την συμπεριφορά του σε ακραίες συνθήκες, έχουν βρεθεί 60 αστάθειες σε καθεστώς λειτουργίας του. H θερμοκρασία του αερίου του υδρογόνου για την παραγωγή πλάσματος και ωφέλιμης ενέργειας, πρέπει να είναι της τάξεως των 150 εκατ. βαθμών Κελσίου δηλαδή δεκαπλάσια από αυτή του Ηλίου και πολλαπλάσια αυτής που αντέχουν τα σύγχρονα υλικά.  Από την εποχή σύλληψης της ιδέας ενός τέτοιου αντιδραστήρα γίνονται αναφορές πως το τεχνολογικό επίτευγμα θα είναι έτοιμο σε 25 χρόνια. Έχουν περάσει ήδη δύο 25ετίες και βαδίζουμε στην τρίτη. Κι ελπίζω να είμαστε και στην τελευταία.
Τί σημαίνει αυτή η τεχνολογία για μένα και το περιβάλλον; Είναι επικίνδυνη;..
Δυστυχώς η κατασπατάληση των φυσικών πόρων από τον άνθρωπο τον τελευταίο αιώνα ήταν τερατώδης, εγκληματική και άνευ τιμωρίας συνδεόμενη πάντα με εκφράσεις “έχουμε λεφτα, ξόδευε” γεγονός που καθιστά μια νέα βιώσιμη μορφή ενέργειας επιτακτική ανάγκη. Επειδή τα λεφτά δε παράγουν νέα και φυσικώς εκμεταλλεύσιμα καύσιμα, οι ελπίδες για μελλοντική ενέργεια έχουν συγκεντρωθεί γύρω από την σύντηξη. Η σύντηξη είναι κατά φύση μια καθαρή μορφή τεράστιας ενέργειας χωρίς ραδιενεργά κατάλοιπα όπως συμβαίνει με την πυρηνική σχάση. Όταν οι ρώγες σταφυλιών εξαντλούνται από έναν αντιδραστήρα απλά τον ξαναγεμίζουμε. Για το λόγο αυτό σε περίπτωση ατυχήματος το πλάσμα διακόπτεται και σταματά ο αντιδραστήρας χωρίς επιπτώσεις. Επίσης, το υδρογόνο υπάρχει άπλετο στον κόσμο μας αρκεί να κοιτάξουμε σε θάλασσες, ποτάμια, και λίμνες. Ως γνωστόν, το νερό αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο και με τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης  (διάσπασης του νερού) μπορούμε να πάρουμε το πολύτιμο αέριο. Τέλος, οι τεχνολογίες δεν δημιουργούνται πάντα για να ελαφρύνουν την τσέπη του απλού πολίτη. Ο ρόλος της επιστήμης είναι πρωτίστως να κατανοήσει τα φυσικά φαινόμενα και πάει την ανθρωπότητα μπροστά. Σε μια εποχή που έχουμε συνδέσει τα πάντα με τον πλουτισμό, ένα επίτευγμα τέτοιων διαστάσεων νομίζω θα έχει λίγη διαφορά για τον άνθρωπο διότι ρεύμα είχαμε, ρεύμα θα έχουμε και παροχές θα συνεχίσουμε να πληρώνουμε. Καθώς τέτοιες τεχνολογίες στο εξωτερικό είναι ευρέως διαδεδομένες ακόμα και σε πανεπιστημιακό επίπεδο για την Ελλάδα ένα τέτοιο εγχείρημα είναι πολλές δεκαετίες μακριά. Δυστυχώς, υπάρχει κόσμος εντός Ελλάδας που όπως διαβάζω σε σχόλια τέτοιων άρθρων ενδιαφέρεται μόνο για τις επιπτώσεις στην τσέπη του και πως η επίγεια κατανόηση και μίμηση φαινομένων του ηλιακού μας συστήματος είναι τρέλες των επιστημόνων και ανοησίες των πολυεθνικών. Μια τέτοια τεχνολογία θα έχει σίγουρα τεράστιο αντίκτυπο στο περιβάλλον από θετική άποψη καθώς και στις γνώσεις στον επιστημονικό κόσμο.  Επίσης, θα δώσει τη δυνατότητα ολοκληρωτικής μετάβασης από ορυκτά καύσιμα σε νέες μορφές καύσιμης ύλης. Βρισκόμαστε σε ένα σημείο καμπής που τα πάντα λειτουργούν ανεξέλεγκτα όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας και σε αυτό το σημείο μια τέτοια καινοτομία θα πρέπει να νουθετήσει και να βάλει όρια στις μελλοντικές γενιές διότι φανερώνει πως η αδιαφορία μας τον τελευταίο αιώνα, οδηγεί στην αναγκαστική και ολική αναδιάρθρωση του ενεργειακού καθεστώτος.