Ας μιμηθούμε επιτέλους τον ήλιο

Το 50% των ενεργειακών αναγκών της ΕΕ καλύπτεται απο εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα.Μέχρι το 2030 το ποσοστό αυτό αναμένεται να φτάσει το 70%.Αυτός είναι ίσως ο λόγος για τον οποίο η ΕΕ είναι πρωτοπόρος παγκοσμίως στην έρευνα για την θερμοπυρηνική σύντηξη έχοντας επιλέξει πιό συγκεκριμένα τον τύπο διάταξης ΤΟΚΑΜΑΚ (тороидальная камера в магнитных катушках=toroidal chamber in magnetic coils , χεχε) http://en.wikipedia.org/wiki.
Το σημερινό ρεκόρ παραγωγής ενέργειας από ΤΟΚΑΜΑΚ το έχει η διάταξη JET στην Αγγλία (http://en.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus)με παραγωγή 16MW που κράτησε όμως λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο.Η διάταξη ITER η οποία θα κατασκευαστεί στη Γαλλία - θα είναι η τελευταία μεγάλη καθαρά ερευνητική διάταξη πριν μπούμε μελλοντικά στους εμπορικούς αντιδραστήρες- υπολογίζεται πως θα παράγει 500MW συντηρώντας την σύντηξη για περίπου 4-6 λεπτά της ώρας. (http://en.wikipedia.org/wiki/ITER)
Και για να δούμε ποσοτικά την αξία της έρευνας αυτής να ένα παράδειγμα:για την ετήσια λειτουργία μιας μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από σύντηξη ,για παραραγόμενη ισχύ 1GW θα χρειαζόταν περίπου 100kg δευτερίου και 3 τόνοι φυσικού λιθίου ενώ θα παράγονταν 7 δισεκατομμύρια kWh.Αντίθετα,μια μονάδα παραγωγής ενέργειας απο άνθρακα απαιτεί περίπου 1,5 εκατομμύριο τόνους καυσίμου για να παράγει την ίδια ενέργεια.Επιπλέον οι αντιδραστήρες σύντηξης δεν παράγουν αέρια του θερμοκηπίου και άλλες ρυπογόνες ουσίες που έχουν ζημιογόνες επιπτώσεις στο περιβάλλον ή προκαλούν κλιματικές αλλαγές.Υπάρχουν βέβαια απομεινάρια ραδιενεργού τρίτιου το οποίο έχει παρολαυτά μικρό χρόνο ζωής (χρόνος ημιζωής 12,6 χρόνια)και εφόσον προκύπτει σε μικρές ποσότητες η φύλαξή του δεν προβληματίζει ιδιαίτερα.

Τεχνικές δυσκολίες υπάρχουν ακόμα καθώς και πολλή κριτική για την έρευνα γύρω από το ITER καθώς θα στοιχίσει 10 δις ευρώ και οι μελέτες θα διαρκέσουν 30 περίπου χρόνια πριν κατασκευαστεί τελικά ο DEMO(http://en.wikipedia.org/wiki/DEMO) που θα είναι ο πρότυπος εμπορικός αντιδραστήρας με παραγωγή ενέργειας 2GW σε σταθερή όμως βάση.
Εκτώς από το είδος των αντιδραστήρων που στηρίζονται στην μαγνητική παγίδευση του πλάσματος όπως το TOKAMAK, υπάρχουν και άλλες αξιόλογες προσπάθειες και στην ΕΕ και αλλού,ΗΠΑ,Ιαπωνία, οι οποίες στηρίζονται στην αδρανειακή παγίδευση.

Τρία είδη παγίδευσης πλάσματος*

1)μαγνητική παγίδευση
(http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_fusion_energy)
π.χ Τοκαμακ

2)αδρανειακή παγίδευση
(http://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_fusion_energy)

3)βαρυτική παγίδευση:μόνο στους αστέρες έγινε σύντηξη λόγω βαρυτικής παγίδευσης (τεράστια μάζα-->τεράστια θερμοδυναμική πίεση-->τεράστια θερμοκρασία-->θερμό ιονισμένο υλικό=πλάσμα , εάν ικανή θερμοκρασία για σύντηξη-->Σύντηξη,παραγωγή και εκπομπή ενέργειας)

Η αντίδραση που προσπαθούν να διατηρήσουν σε όλους τους αντιδραστήρες σύντηξης είναι η παρακάτω:

*(πλάσμα =μερικώς ή ολικώς ιονισμένο αέριο.Στους αντιδραστήρες αποτελείται από το δευτέριο και το τρίτιο ισότοπα του υδρογόνου.Το δευτέριο υπάρχει σε αφθονία στο νερό και το τρίτιο προκύπτει από το στοιχείο λίθιο το οποίο υπάρχει σε αφθονία στη γη)

Ιδού το JET εν λειτουργία




Πηγές:
www.wikipedia.org
www.iter.org
www.efda.org
www.jet.efda.org
www.fusion-eur.org
www.eiroforum.org
(στη φωτογραφία το εσωτερικό -κατά την λειτουργία- της διάταξης τοκαμακ ASDEX στο Max Planck Insitute for Fusion Physics της Γερμανίας)