Νοημοσύνη δεδομένων Πλάτωνα.
Κάθετη Αναζήτηση & Αι.

Η βιομηχανία σύντηξης σκιαγραφεί φιλόδοξα σχέδια για παράδοση ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο έως το 2035 - Physics World

Ημερομηνία:

Άντριου Ολλανδία, διευθύνων σύμβουλος της Ένωσης Βιομηχανίας Σύντηξης, λέει στον Hamish Johnston πώς η εμπορική σύντηξη θα μπορούσε να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο μέχρι το 2035

αφηρημένη απεικόνιση της σύγκρουσης σωματιδίων
Το Fusion έρχεται Το Fusion προσφέρει έναν καθαρό τρόπο παραγωγής ενέργειας για να βοηθήσει στην αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης. (Ευγενική προσφορά: iStock/Girolamo-Sferrazza-Papa)

Τι είναι το Fusion Industry Association (FIA);

Η FIA είναι η ανεξάρτητη επιχειρηματική ένωση για ιδιωτικά χρηματοδοτούμενες εταιρείες ενέργειας σύντηξης. Έχουμε 38 μέλη, τα οποία έχουν όλα διαφορετικές προσεγγίσεις για την επίτευξη εμπορικής ενέργειας σύντηξης.

Πώς γίνεσαι μέλος;

Χρειάζεται να έχετε συγκεντρώσει ιδιωτικό κεφάλαιο και να επιδείξετε ένα σχέδιο για την κατασκευή ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης που θα πουλήσει την ενέργεια που παράγει. Όλες οι εταιρείες της FIA πιστεύουν ότι μπορούν να φτάσουν εκεί μέσα στις επόμενες δεκαετίες και έχουν επενδυτές που πιστεύουν ότι είναι εφικτό.

Γιατί fusion;

Η ενέργεια σύντηξης είναι καθαρή, ασφαλής, βιώσιμη, πάντα ενεργοποιημένη και πάντα διαθέσιμη με μια πηγή καυσίμου που είναι ουσιαστικά απεριόριστη. Με τον όρο απεριόριστο εννοώ ότι έχουμε εκατοντάδες εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια χρόνια καυσίμων εδώ στη Γη. Η σύντηξη δεν δημιουργεί εκπομπές άνθρακα, εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και δεν έχει πυρηνικά απόβλητα μεγάλης διάρκειας ζωής. Επίσης, δεν υπάρχει κίνδυνος πυρηνικής κατάρρευσης, επομένως δεν υπάρχει αντίκτυπος στην ασφάλεια του κοινού. Είναι βασικά όλα όσα θα μπορούσατε να θέλετε από μια πηγή ενέργειας.

Γιατί λοιπόν δεν το έχουμε ήδη;

Είναι επιστημονικά πολύ δύσκολο να γίνει. Είμαστε ακόμα στο σημείο όπου πρέπει να κάνουμε πολλή μηχανική και ακόμα λίγη επιστήμη για να φτάσουμε εκεί. Η πρόκληση δεν είναι απλώς να δημιουργήσετε σύντηξη, αλλά να δημιουργήσετε σύντηξη με καθαρή ενέργεια – να λάβετε περισσότερη ενέργεια από την αντίδραση σύντηξης από ό,τι βάζετε. Αλλά πιστεύουμε ότι βρισκόμαστε στο δρόμο για να το κάνουμε αυτό και πιστεύουμε ότι οι πινακίδες είναι εκεί που δείχνει ότι δεν είμαστε στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. Σε μια δεκαετία περίπου μπορούμε να έχουμε εμπορική ενέργεια σύντηξης, τοποθετώντας καθαρή, ασφαλή, βιώσιμη ενέργεια σύντηξης στο δίκτυο.

Τι άλλες εφαρμογές υπάρχουν;

Το ένα είναι η χρήση της σύντηξης για τη δημιουργία ιατρικών ισοτόπων, τα οποία μπορεί να είναι πολύ χρήσιμα για ορισμένες μορφές θεραπείας του καρκίνου ή στην ιατρική απεικόνιση. Αυτά είναι πράγματα που συμβαίνουν αυτή τη στιγμή. Ένα άλλο είναι η πρόωση σύντηξης για διαστημικές εφαρμογές, που θα μπορούσε να σημαίνει τη μετάβαση από τη χαμηλή τροχιά της Γης στον Άρη σε λίγες εβδομάδες ή ένα μήνα αντί για χρόνια. Αλλά η πραγματική «δολοφονική εφαρμογή» είναι η παραγωγή ενέργειας. Χρειαζόμαστε εναλλακτικές προσεγγίσεις και η σύντηξη είναι η απόλυτη πηγή ενέργειας. Αυτό που χρειαζόμαστε για να αντιμετωπίσουμε την κλιματική πρόκληση είναι να έχουμε πάντα ενεργή, πάντα διαθέσιμη, ενέργεια μηδενικού άνθρακα.

Ποιοι είναι μερικοί από τους τρόπους δημιουργίας σύντηξης; 

Στο ένα άκρο βρίσκεται η αδρανειακή ενέργεια σύντηξης λέιζερ. Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση ενός λέιζερ ή άλλου οδηγού για να βάλει πολλή ενέργεια σε έναν πολύ μικρό στόχο, δημιουργώντας μια κατάσταση ακραίας πίεσης όπου συμβαίνει σύντηξη. Στο άλλο άκρο της φυσικής του πλάσματος είναι η μαγνητικά περιορισμένη σύντηξη, χρησιμοποιώντας ισχυρούς μαγνήτες για να συγκρατήσει το πλάσμα σε σταθερή κατάσταση, η οποία επίσης παίρνει πολλή ενέργεια.

Και η σύντηξη λέιζερ γνώρισε κάποια πρόσφατη επιτυχία;

Ναι, πέρυσι φυσικοί και μηχανικοί στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης που βασίζεται σε λέιζερ στην Καλιφόρνια ανέφεραν ένα ενεργειακό κέρδος σε μία από τις βολές σύντηξης τους. Βλέπουμε πραγματικά αυτό ως μια στιγμή των αδελφών Ράιτ. Οι αδερφοί Ράιτ κατάλαβαν ότι τα αεροπλάνα θα πετούσαν και χρειάστηκε ένας εντελώς νέος τομέας της επιστήμης - η αεροναυπηγική μηχανική - για να μπορέσουν να το κάνουν αυτό. Ομοίως, πιστεύουμε ότι είμαστε εκεί με τη σύντηξη και το αεροπλάνο έχει πετάξει. Δεν το πουλάμε ακόμα, αλλά είμαστε στο δρόμο μας.

Άντριου Ολλανδία

Πώς πιστεύετε για άλλα πειράματα μεγάλης κλίμακας, όπως το ITER, το οποίο κατασκευάζεται επί του παρόντος στο Cadarache της Γαλλίας και έχει πληγεί από καθυστερήσεις και αυξήσεις κόστους;

Το ITER κατασκευάζεται με πολύ διαφορετική ανάγκη ή προσέγγιση από αυτή των ιδιωτικών προσεγγίσεων για τη σύντηξη. Το ITER είναι, φυσικά, ένα ουσιαστικό επιστημονικό πείραμα και ένα σημαντικό παράδειγμα για το πώς οι χώρες μπορούν να συνεργαστούν. Το ITER συντάχθηκε ως χαμηλού κινδύνου από άποψη τεχνολογίας, αλλά όχι χαμηλού κινδύνου από άποψη κόστους. Το ITER σχεδιάστηκε με τεχνολογία της δεκαετίας του 1990, αλλά τα πράγματα έχουν προχωρήσει τόσο πολύ από τότε. Αν κατασκευάζατε έναν υπολογιστή σήμερα, θα τον κατασκευάζατε με τη σημερινή τεχνολογία, όχι με την τεχνολογία της δεκαετίας του 1990. Υπάρχει πραγματικά σημαντική επιστήμη που πρόκειται να βγει από το ITER, αλλά λόγω του τεράστιου κόστους που συνεπάγεται είναι πολύ μεγάλη για να αποτύχει.

Αλλά και οι ιδιωτικές εταιρείες δεν θέλουν να αποτύχουν, σωστά;

Αυτό είναι σωστό, αλλά ο τρόπος που λειτουργούν οι αγορές είναι: δοκιμάζεις πράγματα και αποτυγχάνεις. Εάν μιλήσετε με έναν επενδυτή επιχειρηματικού κεφαλαίου, δεν θέλουν καμία από τις επενδύσεις του να αποτύχει, αλλά και το περιμένουν από αυτόν. Ψάχνουν για εκείνο το ένα στα 10 ή ακόμα και ένα στα 100 που θα πληρώσει για ολόκληρο το επενδυτικό ταμείο. Άρα είναι ένα πολύ διαφορετικό μοντέλο.

Οι εταιρείες μπαίνουν σε συγχώνευση επειδή υπάρχει ανάγκη της αγοράς και από την πλευρά της προσφοράς, η επιστήμη είναι έτοιμη

Στη FIA Παγκόσμια βιομηχανία σύντηξης το 2023 αναφέρετε, προσδιορίζετε 43 εταιρείες σύντηξης, από 33 το 2022. Τι οδηγεί αυτή την ανάπτυξη;

Οι εταιρείες μπαίνουν σε συγχώνευση επειδή υπάρχει ζήτηση στην αγορά και από την πλευρά της προσφοράς, η επιστήμη είναι έτοιμη. Δεν είναι ότι αυτές οι εταιρείες κάνουν όλες το ίδιο πράγμα. όλοι αγωνίζονται μεταξύ τους και με άλλες τεχνολογίες για να αντιμετωπίσουν την πρόκληση του κλίματος.

Γιατί είναι σημαντικό να έχουμε ένα ευρύ φάσμα προσεγγίσεων;

Δεν θέλουμε να υποχωρήσουμε πολύ νωρίς. Δεν πρέπει να πούμε ότι μια προσέγγιση θα είναι η μόνη προσέγγιση που θα λειτουργήσει. Το δίδαγμα από άλλες τεχνολογίες είναι ότι χρειάζεστε την αγορά για να λειτουργήσει και πρέπει να έχετε ανταγωνισμό για να δείτε ποιος είναι ο κατάλληλος δρόμος προς τα εμπρός.

Η έκθεση υπογραμμίζει επίσης ότι πολλοί στον κλάδο αναμένουν να παραδώσουν ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο μέχρι το 2035. Τι πρέπει να συμβεί για να επιτευχθεί αυτό;

Πρέπει να κάνετε πολλά πράγματα παράλληλα αντί με διαδοχική σειρά. Πολλές εταιρείες κατασκευάζουν το proof-of-concept μηχανή τους για να αποδείξουν την καθαρή ενέργεια σε ένα εμπορικά σχετικό πλάσμα σύντηξης. Εάν μπορέσουν να το κάνουν αυτό μέσα στα επόμενα τέσσερα χρόνια, τότε μπορούν να προχωρήσουν στην κατασκευή μιας πιλοτικής μονάδας.

Και τι μετά;

Ένα πιλοτικό εργοστάσιο θα κάνει την επιστήμη και θα ενσωματώσει τη σημαντική μηχανική, όπως το να μπορεί να παράγει το δικό του καύσιμο μέσω των αλληλεπιδράσεων των νετρονίων με τον τοίχο. Το να μπορούμε να έχουμε μια πιλοτική μονάδα που παράγει ηλεκτρική ενέργεια, είτε στην αρχή σε λεπτά και ώρες, αλλά τελικά σε εβδομάδες, μήνες και χρόνια θα είναι μια διαδικασία. Η πρώτη ηλεκτρική ενέργεια που θα παραχθεί τη δεκαετία του 2030 δεν θα είναι φθηνή, αλλά πιστεύουμε ότι υπάρχει μια πορεία προς την τελική παραγωγή φθηνής ηλεκτρικής ενέργειας.

  • Μπορείτε να ακούσετε μια μεγαλύτερη έκδοση αυτής της συνέντευξης στο Επεισόδιο 12 Οκτωβρίου του Παγκόσμια Εβδομαδιαία Φυσική το podcast
spot_img

Τελευταία Νοημοσύνη

spot_img

Συνομιλία με μας

Γεια σου! Πώς μπορώ να σε βοηθήσω?