Οι επιστήμονες συζητούν αν η ενέργεια σύντηξης θα μείνει επιστημονική φαντασία ή αν μπορεί στο μέλλον να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα
Κάθε φορά που ανοίγουν οι πόρτες ενός από τα μεγαλύτερα εργαστήρια καυσίμου για λέιζερ σύντηξης στον κόσμο, η στιγμή είναι ξεχωριστή: οι επιστήμονες φοράνε μπλε ολόσωμες προστατευτικές στολές, οι μηχανικοί δουλεύουν πάνω σε φρεζομηχανές υψηλής ακρίβειας και οι τεχνικοί του εργαστηρίου σκύβουν πάνω από ισχυρά ηλεκτρονικά μικροσκόπια για να εξετάσουν σφαιρίδια καυσίμου μεγέθους μόλις τεσσάρων χιλιοστών.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Βρισκόμαστε στο Ντάρμστατ, μια βιομηχανική πόλη στο ομόσπονδο κρατίδιο της Έσσης, στη δυτική Γερμανία. Εδώ, στην έδρα της νεοφυούς εταιρείας Focused Energy, μια διεθνής ομάδα ιδιαίτερα παρακινημένων ειδικών θέλει να αναπτύξει την τεχνολογία λέιζερ σύντηξης μέχρι το σημείο όπου θα είναι έτοιμη για βιομηχανική εφαρμογή. Στόχος της εταιρείας είναι ο πρώτος εμπορικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με λέιζερ σύντηξης να λειτουργήσει σε 15 χρόνια, το νωρίτερο.
Τα σφαιρίδια καυσίμου έχουν διάμετρο μόλις τέσσερα χιλιοστά.Τα σφαιρίδια καυσίμου έχουν διάμετρο μόλις τέσσερα χιλιοστά.
Η πυρηνική σύντηξη είναι πράγματι η απάντηση για την ενεργειακή ασφάλεια;
«Ως ανθρωπότητα, χρειαζόμαστε ενέργεια χωρίς άνθρακα. Οι ανανεώσιμες πηγές από μόνες τους δεν θα είναι αρκετές. Η ενεργειακή ζήτηση της ανθρωπότητας είναι πολύ μεγάλη», υποστηρίζει ο Ούλριχ Ζίγκελ, αντιπρόεδρος της Focused Energy. «Αν θέλουμε να απανθρακοποιήσουμε, χρειαζόμαστε ενέργεια σύντηξης για όλους τους τομείς: μεταφορές, αεροπορία, ναυτιλία, βιομηχανία, θέρμανση – εκεί ανοίγεται μια τεράστια αγορά για παραγωγή ενέργειας χωρίς CO₂».
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας από μόνες τους δεν θα είναι αρκετές. Η ενεργειακή ζήτηση της ανθρωπότητας είναι πολύ μεγάλη.Αντιπρόεδρος Focused Energy
Ο καθηγητής Σβεν Λίνοβ, μέλος του Επιστημονικού Συμβουλίου για το Κλίμα της κυβέρνησης του κρατιδίου της Έσσης, παραμένει ωστόσο επιφυλακτικός. «Η προσωπική μου άποψη είναι ότι δεν πρέπει να κινηθούμε προς αυτή την κατεύθυνση», απαντά όταν τον ρωτά το Euronews Earth αν θα πρέπει να συνεχίσουν να κατευθύνονται μεγάλα χρηματικά ποσά στην ανάπτυξη της ενέργειας σύντηξης.
Συνάντηση με τον Σβεν Λίνοβ στο φουτουριστικό ψηλό κτίριο του Πανεπιστημίου Εφαρμοσμένων Επιστημών του Ντάρμστατ: «Κανείς δεν έχει ακόμη αποδείξει ότι λειτουργεί».Συνάντηση με τον Σβεν Λίνοβ στο φουτουριστικό ψηλό κτίριο του Πανεπιστημίου Εφαρμοσμένων Επιστημών του Ντάρμστατ: «Κανείς δεν έχει ακόμη αποδείξει ότι λειτουργεί».
Ημέρα αποπνικτικής ζέστης όταν συναντάμε τον Λίνοβ για συνέντευξη, στη σκιά του φουτουριστικού ουρανοξύστη του Πανεπιστημίου Εφαρμοσμένων Επιστημών του Ντάρμστατ. «Κανείς δεν έχει ακόμη αποδείξει ότι πράγματι λειτουργεί», λέει ο Λίνοβ.
Κανείς δεν έχει ακόμη αποδείξει ότι πράγματι λειτουργεί.Επιστημονικό Συμβούλιο για το Κλίμα της κυβέρνησης του κρατιδίου της Έσσης
Στις ΗΠΑ, πειράματα έχουν δείξει ότι, υπό τα διασταυρούμενα πυρά πολυάριθμων υπερ-ισχυρών λέιζερ, ελαφροί ατομικοί πυρήνες μπορούν πράγματι να συντήκονται, απελευθερώνοντας ενέργεια στη διαδικασία. Ωστόσο, για να παραχθεί σταθερή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για τους καταναλωτές, αυτά τα εξαιρετικά πολύπλοκα πειράματα θα έπρεπε να «κλιμακωθούν».
Για έναν εμπορικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, μια τέτοια σύντηξη που προκαλείται από λέιζερ θα πρέπει να πραγματοποιείται δέκα φορές το δευτερόλεπτο, όλο το 24ωρο. Ακόμη και οι πιο αισιόδοξοι εργαζόμενοι στη Focused Energy παραδέχονται ότι απέχουν πολύ από αυτόν τον στόχο.
Για έναν εμπορικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, η σύντηξη με λέιζερ θα πρέπει να πραγματοποιείται δέκα φορές το δευτερόλεπτο, όλο το 24ωρο.Για έναν εμπορικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, η σύντηξη με λέιζερ θα πρέπει να πραγματοποιείται δέκα φορές το δευτερόλεπτο, όλο το 24ωρο.
Τα προβλήματα στην τροφοδοσία καυσίμου δεν αποθαρρύνουν τους επενδυτές
Το βασικό επιχείρημα του Λίνοβ κατά της ενέργειας σύντηξης είναι όμως διαφορετικό: η τροφοδοσία με καύσιμο. «Το πρόβλημα είναι το τρίτιο», λέει ο καθηγητής. «Υπολογίζεται ότι υπάρχουν 50 κιλά παγκοσμίως. Σε 12,3 χρόνια θα έχει απομείνει μόνο το μισό· διασπάται με χρόνο ημιζωής 12,3 ετών. Για να τεθεί σε λειτουργία ένας σταθμός παραγωγής ενέργειας σύντηξης χρειάζεστε μερικά κιλά και μετά τα καταναλώνετε. Θα πρέπει να αναπαράγετε το τρίτιο μέσα στον ίδιο τον σταθμό. Κανείς δεν το έχει προσπαθήσει ποτέ αυτό. Δεν υπάρχει πειραματική μονάδα επίδειξης, δεν υπάρχει εργαστηριακό πείραμα στο οποίο αυτό να έχει δοκιμαστεί με επιτυχία. Υπάρχουν μόνο ιδέες», σημειώνει.
Μιλώντας στο Euronews Earth στα κεντρικά γραφεία της Focused Energy, ο Ζίγκελ παραδέχεται ότι υπάρχουν ακόμη «ανοιχτά ζητήματα» σχετικά με την ανάκτηση του τριτίου, αλλά υποστηρίζει ότι πρόκειται περισσότερο για μια μηχανολογική πρόκληση παρά για ένα θεμελιώδες πρόβλημα φυσικής. Για τα ερευνητικά εργαστήρια που προσπαθούν να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα του κύκλου καυσίμου, «πρόκειται για ένα συναρπαστικό μηχανολογικό έργο, και σε αυτό είμαστε καλοί στη Γερμανία», λέει ο Ζίγκελ. «Είμαι αισιόδοξος ότι θα το λύσουμε».
«Είμαι αισιόδοξος ότι θα λύσουμε όλες τις υπόλοιπες προκλήσεις», δηλώνει στο Euronews Earth ο αντιπρόεδρος της Focused Energy, Ούλριχ Ζίγκελ (δεξιά στη φωτογραφία).«Είμαι αισιόδοξος ότι θα λύσουμε όλες τις υπόλοιπες προκλήσεις», δηλώνει στο Euronews Earth ο αντιπρόεδρος της Focused Energy, Ούλριχ Ζίγκελ (δεξιά στη φωτογραφία).
Την αισιοδοξία του Ζίγκελ συμμερίζονται και ορισμένοι πολιτικοί. Ο Γερμανός καγκελάριος Φρίντριχ Μέργκ (CDU) έχει ταχθεί υπέρ του εγχειρήματος, ανακοινώνοντας στόχο της Γερμανίας να θέσει «τον πρώτο σταθμό παραγωγής ενέργειας σύντηξης στον κόσμο σε λειτουργία», όπως και η κυβέρνηση του κρατιδίου της Έσσης. Όπως δήλωσε ο πρωθυπουργός της Έσσης, Μπόρις Ράιν (CDU): «Η πυρηνική σύντηξη θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα στην ενεργειακή τροφοδοσία».
Η πυρηνική σύντηξη θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα στην ενεργειακή τροφοδοσία.Πρωθυπουργός του κρατιδίου της Έσσης
Και οι διεθνείς επενδυτές εμφανίζονται ενθουσιώδεις: στον πρώτο γύρο χρηματοδότησης την άνοιξη συγκεντρώθηκαν 240 εκατομμύρια δολάρια (207 εκατ. ευρώ) – η μεγαλύτερη χρηματοδότηση σειράς A στη διεθνή βιομηχανία σύντηξης. Η γερμανική εταιρεία ενέργειας RWE αύξησε την επένδυσή της κατά 60 εκατομμύρια ευρώ.
Στον πρώτο γύρο χρηματοδότησης την άνοιξη συγκεντρώθηκαν 240 εκατομμύρια δολάρια (207 εκατ. ευρώ) – η μεγαλύτερη χρηματοδότηση σειράς A στη διεθνή βιομηχανία σύντηξης.Στον πρώτο γύρο χρηματοδότησης την άνοιξη συγκεντρώθηκαν 240 εκατομμύρια δολάρια (207 εκατ. ευρώ) – η μεγαλύτερη χρηματοδότηση σειράς A στη διεθνή βιομηχανία σύντηξης.
Γιατί λοιπόν ο καθηγητής Λίνοβ και το Επιστημονικό Συμβούλιο για το Κλίμα της κυβέρνησης του κρατιδίου της Έσσης παίρνουν θέση κατά της ενέργειας σύντηξης;
Αποσπά η πυρηνική σύντηξη πόρους από πιο ρεαλιστικές λύσεις;
Εν μέρει, αμφισβητούν αν τα χρήματα και η πολιτική προσοχή που αφιερώνονται στην ενέργεια σύντηξης θα ήταν προτιμότερο να κατευθυνθούν σε τεχνολογίες που μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές σήμερα.
«Ο ενεργειακός εφοδιασμός της περιοχής προβλέπεται να είναι κλιματικά ουδέτερος έως το 2045. Θα έχουν συνδεθεί ως τότε στο δίκτυο οι πρώτοι μεγάλου μεγέθους σταθμοί ενέργειας σύντηξης; Η απάντηση είναι: όχι, αυτό δεν πρόκειται να συμβεί», λέει ο Λίνοβ. Το μήνυμά του είναι σαφές: κατά προτεραιότητα πρέπει να επεκταθούν γρήγορα οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, να εκσυγχρονιστούν τα δίκτυα ηλεκτρισμού και να δημιουργηθούν επαρκείς δυνατότητες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο Ούλριχ Ζίγκελ από τη Focused Energy τονίζει ότι δεν θέλουν να ανταγωνιστούν τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Στη δική του προσέγγιση, η ενέργεια σύντηξης θα συμπληρώνει τις ανανεώσιμες πηγές, παρέχοντας ηλεκτρισμό χαμηλών εκπομπών άνθρακα όταν δεν φυσάει άνεμος και δεν λάμπει ο ήλιος.
Η εταιρεία προχωρά με τα σχέδιά της. «Θέλουμε να έχουμε τη μονάδα επίδειξης σε λειτουργία σε πέντε χρόνια», λέει ο Ζίγκελ στο Euronews Earth. «Ο πρώτος πιλοτικός σταθμός θα πρέπει να λειτουργεί σε δέκα χρόνια και ο πρώτος εμπορικός σταθμός σε 15 χρόνια».
"Ο πρώτος πιλοτικός σταθμός θα πρέπει να λειτουργεί σε 10 χρόνια και ο πρώτος εμπορικός σταθμός σε 15 χρόνια", λέει ο αντιπρόεδρος της Focused Energy, Ούλριχ Ζίγκελ."Ο πρώτος πιλοτικός σταθμός θα πρέπει να λειτουργεί σε 10 χρόνια και ο πρώτος εμπορικός σταθμός σε 15 χρόνια", λέει ο αντιπρόεδρος της Focused Energy, Ούλριχ Ζίγκελ.
Πυρηνική ενέργεια και πυρηνική σύντηξη: ποια είναι η διαφορά;
Οι σταθμοί ενέργειας σύντηξης προορίζονται να αντικαταστήσουν τους κλιματικά επιζήμιους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα και πετρέλαιο και να λειτουργήσουν ως εναλλακτική λύση στους σταθμούς πυρηνικής σχάσης.
Η πυρηνική σχάση διασπά βαριά άτομα για να απελευθερώσει ενέργεια και χρησιμοποιείται ήδη σήμερα, ενώ η πυρηνική σύντηξη ενώνει ελαφρά άτομα για να απελευθερώσει ακόμη περισσότερη ενέργεια, αλλά παραμένει σε πειραματικό στάδιο.
Η πυρηνική σχάση διασπά βαριά άτομα για να απελευθερώσει ενέργεια και χρησιμοποιείται ήδη σήμερα, ενώ η πυρηνική σύντηξη ενώνει ελαφρά άτομα για να απελευθερώσει ακόμη περισσότερη ενέργεια, αλλά παραμένει σε πειραματικό στάδιο. Η πυρηνική σχάση διασπά βαριά άτομα για να απελευθερώσει ενέργεια και χρησιμοποιείται ήδη σήμερα, ενώ η πυρηνική σύντηξη ενώνει ελαφρά άτομα για να απελευθερώσει ακόμη περισσότερη ενέργεια, αλλά παραμένει σε πειραματικό στάδιο.
Σε σύγκριση με τους πυρηνικούς σταθμούς, «οι σταθμοί ενέργειας σύντηξης έχουν μόνο πλεονεκτήματα», λέει ο Ζίγκελ. «Δεν χρειαζόμαστε εμπλουτισμένο ουράνιο, που μπορεί να πρέπει να προμηθευτούμε από τη Ρωσία ή αλλού. Δεν παράγουμε μακρόβια ραδιενεργά απόβλητα που θα πρέπει στη συνέχεια να διαχειριζόμαστε για αιώνες σε κάποιον τελικό αποθετήριο».
Ο Ούλριχ Ζίγκελ υποστηρίζει: «Η λειτουργία μας είναι πολύ πιο ασφαλής. Δεν υπάρχουν αλυσιδωτές αντιδράσεις, ούτε ανεξέλεγκτες αντιδράσεις. Μπορούμε με το πάτημα ενός κουμπιού να σβήσουμε το λέιζερ και ο σταθμός να σταματήσει».
Σε σύγκριση με τους σταθμούς πυρηνικής σχάσης, «η λειτουργία λέιζερ σύντηξης είναι πολύ πιο ασφαλής. Δεν υπάρχουν αλυσιδωτές αντιδράσεις», λέει ο αντιπρόεδρος της Focused Energy, Ούλριχ Ζίγκελ.Σε σύγκριση με τους σταθμούς πυρηνικής σχάσης, «η λειτουργία λέιζερ σύντηξης είναι πολύ πιο ασφαλής. Δεν υπάρχουν αλυσιδωτές αντιδράσεις», λέει ο αντιπρόεδρος της Focused Energy, Ούλριχ Ζίγκελ.
Ο καθηγητής Σβεν Λίνοβ αντιτείνει ότι, στους σταθμούς ενέργειας σύντηξης, το εσωτερικό τμήμα του αντιδραστήρα πρέπει να αντικαθίσταται «περίπου κάθε δύο χρόνια». Άλλωστε, ακόμη και η πυρηνική σύντηξη δεν είναι εντελώς απαλλαγμένη από ραδιενέργεια. «Τα δοχεία του αντιδραστήρα πρέπει να αφαιρούνται τακτικά και να αφήνονται να αποδιασπαστούν», εξηγεί.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, «δεν μπορείτε να τα χειριστείτε ξανά πριν περάσουν μερικές εκατοντάδες χρόνια – ίσως ακόμη και 1.000 χρόνια. Κατά συνέπεια, κάποια στιγμή θα βρίσκονται αποθηκευμένα στον χώρο του σταθμού 200, 400 ή 500 τέτοια δοχεία – σχετικά μεγάλα – και θα πρέπει να φυλάσσονται με ασφάλεια».
Άλλωστε, ακόμη και η πυρηνική σύντηξη δεν είναι εντελώς απαλλαγμένη από ραδιενέργεια. «Τα δοχεία του αντιδραστήρα πρέπει να αφαιρούνται τακτικά και να αφήνονται να αποδιασπώνται», εξηγεί ο Σβεν Λίνοβ.Άλλωστε, ακόμη και η πυρηνική σύντηξη δεν είναι εντελώς απαλλαγμένη από ραδιενέργεια. «Τα δοχεία του αντιδραστήρα πρέπει να αφαιρούνται τακτικά και να αφήνονται να αποδιασπώνται», εξηγεί ο Σβεν Λίνοβ.
Ο Ζίγκελ από τη Focused Energy αναγνωρίζει ότι πράγματι υπάρχει ραδιενεργός «ενεργοποίηση, για παράδειγμα, του τοιχώματος του αντιδραστήρα». Ωστόσο, υποστηρίζει ότι «μπορούμε να μειώσουμε αυτή την ενεργοποίηση σε 60 έως 80 χρόνια χρησιμοποιώντας ειδικούς χάλυβες χαμηλής ενεργοποίησης... Ο χάλυβας θα αποθηκεύεται απλώς στον χώρο του σταθμού για τόσο χρονικό διάστημα και, μόλις ολοκληρωθεί η περίοδος αποδιέγερσης, θα μπορεί να επιστρέψει στον κύκλο και να ανακυκλωθεί κανονικά». «Μιλάμε για διαχειρίσιμες δόσεις και πολύ διαχειρίσιμους χρονικούς ορίζοντες».
Είναι η πυρηνική σύντηξη μια ασφαλής επένδυση;
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι πλέον σχετικά φθηνές ως προς τις επενδύσεις. Η ενέργεια σύντηξης, αντίθετα, απαιτεί πολύ υψηλές επενδύσεις. Αξίζει καν τον κόπο; Ο Ζίγκελ λέει ναι· ο Λίνοβ λέει όχι.
«Στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, δεν πρέπει να υπολογίζετε μόνο το κόστος παραγωγής, αλλά και το κόστος του συστήματος», λέει ο Ζίγκελ. «Δηλαδή: πόσο κοστίζει να μεταφέρουμε την ενέργεια από το σημείο Α στο σημείο Β; Χρειαζόμαστε δίκτυα μεταφοράς. Ύστερα, φυσικά, δεν έχουμε πάντα άνεμο και ήλιο, επομένως πρέπει να διαθέτουμε εφεδρικούς σταθμούς και αποθήκες μπαταριών. Γι’ αυτό η ενέργεια σύντηξης θα είναι απολύτως ανταγωνιστική σε σχέση με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας», υποστηρίζει, αν και αναγνωρίζει ότι και οι σταθμοί σύντηξης θα έχουν τα δικά τους κόστη συστήματος.
Ο καθηγητής Λίνοβ έχει αντίθετη άποψη: «Είναι προβλέψιμο ότι η ενέργεια σύντηξης θα είναι μακράν η πιο ακριβή μορφή ενέργειας, σημαντικά ακριβότερη ακόμη και από την πυρηνική σχάση. Τουλάχιστον 20 λεπτά του ευρώ ανά κιλοβατώρα, ίσως και δύο ή τρεις φορές παραπάνω».
"Η ενέργεια σύντηξης θα είναι μακράν η πιο ακριβή μορφή ενέργειας, σημαντικά ακριβότερη ακόμη και από την πυρηνική σχάση", λέει ο καθηγητής Σβεν Λίνοβ."Η ενέργεια σύντηξης θα είναι μακράν η πιο ακριβή μορφή ενέργειας, σημαντικά ακριβότερη ακόμη και από την πυρηνική σχάση", λέει ο καθηγητής Σβεν Λίνοβ.
Ο Ζίγκελ απαντά: «Χρησιμοποιούμε νερό ως καύσιμο και παράγουμε το τρίτιο μέσα στον ίδιο τον αντιδραστήρα. Ο κύριος παράγοντας κόστους για εμάς είναι οι κεφαλαιουχικές δαπάνες. Ωστόσο, ο σταθμός θα μπορεί να λειτουργεί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα και αυτό θα οδηγήσει σε χαμηλό κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσα στον ίδιο τον σταθμό».
Ο Λίνοβ καταλήγει σε εντελώς διαφορετικό συμπέρασμα, όταν κοιτάζει συνολικά την εικόνα: «Δεν έχω καλή αίσθηση για όλα αυτά. Υπολογίζεται ότι θα επενδυθούν 35 έως 40 δισεκατομμύρια ευρώ στο ITER (έναν πειραματικό αντιδραστήρα μαγνητικής σύντηξης). Στη συνέχεια θα κατασκευαστεί ο DEMO, που θα κοστίσει τουλάχιστον το ίδιο. Επιπλέον, έχουμε περίπου 50 νεοφυείς εταιρείες σύντηξης, όλες να εργάζονται ταυτόχρονα για να προετοιμάσουν σταθμούς ενέργειας σύντηξης.
«Πολλά δισεκατομμύρια κατευθύνονται αυτή τη στιγμή σε αυτόν τον τομέα και αυτά είναι χρήματα που λείπουν από αλλού. Πρέπει να θέσουμε προτεραιότητες και να πούμε: πρώτα ας χτίσουμε ό,τι είναι απαραίτητο για να αποτρέψουμε το κλίμα από το να ξεφύγει εντελώς από τον έλεγχο. Πρέπει να διασφαλίσουμε ότι θα έχουμε μια στοιχειωδώς σταθερή κοινωνία σε αυτόν τον πλανήτη. Όταν το πετύχουμε αυτό και μας περισσεύουν ακόμη πόροι, τότε μπορούμε να προχωρήσουμε με τη σύντηξη.»