 |
Στο σύστημα της Tri Alpha, δύο σύννεφα πλάσματος
σχηματίζονται στα άκρα ενός κυλίνδου και συγκρούονται
στο κέντρο με αστρονομική ταχύτητα (Πηγή: Science)
|
Φούτχιλ Ραντς, Καλιφόρνια
Η Tri Alpha Energy Inc., με έδρα την Καλιφόρνια, χρηματοδοτείται από μεγάλους επενδυτές όπως η Goldman Sachs και ο συνιδρυτής της Microsoft Πολ Άλεν. Περιέργως, όμως, δεν έχει δικτυακό τόπο, δεν απαντά στο τηλέφωνο και δεν δημοσιοποιεί τα πειράματά της. Τουλάχιστον μπήκε στον κόπο να ανακοινώσει ότι βρίσκεται λίγο πιο κοντά στο όνειρο της ανεξάντλητης, καθαρής ενέργειας.
Ερευνητές της Tri Alpha ανακοίνωσαν σε επιστημονικό συμπόσιο στην Καλιφόρνια ότι κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα σύννεφο υπέρθερμου ιονισμένου αερίου -ένα σύννεφο πλάσματος- που διήρκεσε 5 χιλιοστά του δευτερολέπτου στη θερμοκρασία των 10 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.
Το χρονικό διάστημα των 5 millisecond μπορεί να φαίνεται αμελητέο, είναι όμως δέκα φορές μεγαλύτερο σε σχέση με άλλες πειραματικές απόπειρες.
Αν η εταιρεία καταφέρει να αυξήσει τόσο τη διάρκεια όσο και τη θερμοκρασία του σύννεφου πλάσματος, οι πυρήνες των ατόμων θα αρχίσουν να συντήκονται και να απελευθερώνουν ενέργεια.
Η παραγωγή ενέργειας από σύντηξη ατόμων υδρογόνου είναι παλιά ιδέα, μέχρι σήμερα όμως η τεχνολογία για την αξιοποίησή της δεν υπάρχει. Οι προσπάθειες επικεντρώνονται σήμερα σε μεγάλα ερευνητικά προγράμματα όπως ο ITER (Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας) που κατασκευάζεται στη Γαλλία με κόστος 20 δισ. δολαρίων, ή το πρόγραμμα NIF (Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης) του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας, προϋπολογισμού 4 δισ. δολαρίων.
Διαβάστε επίσης:
Επαναστατικός αντιδραστήρας σύντηξης «σε μια δεκαετία»
Ξεκινά η συναρμολόγηση του Διεθνούς Θερμοπυρηνικού Αντιδραστήρα
Πρόοδος σε αμερικανικό πείραμα πυρηνικής σύντηξης
Τα τελευταία χρόνια όμως υπάρχουν και νεοσύστατες εταιρείες που μπαίνουν στο παιχνίδι ακολουθώντας διαφορετικές προσεγγίσεις για την παραγωγή και τη συγκράτηση του πλάσματος. Σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, το πλάσμα θα έλιωνε οποιοδήποτε δοχείο, οπότε οι επιστήμονες πρέπει να βρουν τρόπο να το συγκρατήσουν στη θέση του χωρίς να αγγίζει τα τοιχώματα του αντιδραστήρα.
Στο ITER, το πλάσμα θα συγκρατείται μετέωρο με μαγνητικά πεδία μέσα σε έναν αντιδραστήρα σε σχήμα ντόνατ. Ένα μέρος του πεδίου παράγεται με ισχυρούς, υπεραγώγιμους μαγνήτες γύρω από τον αντιδραστήρα, ενώ το υπόλοιπο παράγεται από το ίδιο το πλάσμα, του οποίου τα φορτισμένα σωματίδια ρέουν μέσα στον αντιδραστήρα δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα.
Στην προσέγγιση της Tri Alpha, γνωστή ως «διαμόρφωση αντεστραμμένου πεδίου» (field-reversed configuration), όλο το μαγνητικό πεδίο που απαιτείται για τη συγκράτηση του πλάσματος παράγεται από το ίδιο το πλάσμα. Η ιδέα αυτή προτάθηκε τη δεκαετία του 1960, μέχρι σήμερα όμως το παραγόμενο σύννεφο πλάσματος διαρκούσε μόλις 0,3 millisecond πριν διαλυθεί.
Η Tri Alpha, η οποία είχε μέχρι πέρυσι γύρω στους 150 εργαζόμενους, κατασκεύασε το πειραματικό σύστημα C2, στο οποίο δύο σύννεφα πλάσματος σχηματίζονται στις άκρες ενός σωλήνα μήκους 23 μέτρων. Χρησιμοποιώντας μια μυστική διαδικασία, τα δύο σύννεφα εκτοξεύονται προς το κέντρο με ταχύτητα σχεδόν ενός εκατομμυρίου χιλιομέτρων την ώρα. Εκεί, ενώνονται σε ένα μεγαλύτερο σύννεφο και η κινητική τους ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.
Τα πειράματα συνεχίζονται τώρα σε μεγαλύτερες πειραματικές διατάξεις, ανέφερε η εταιρεία στο συμπόσιο. Η παράταση της ζωής του πλάσματος και η αύξηση της θερμοκρασίας στους 100 εκατ. βαθμούς θα επέτρεπαν τη σύντηξη ενός «συμβατικού» μείγματος δευτερίου και τριτίου, δύο ισοτόπων του υδρογόνου.
Όμως η Tri Alpha έχει άλλα σχέδια, καθώς προτιμά να χρησιμοποιήσει ένα μείγμα υδρογόνου-βορίου. Πολλοί φυσικοί πιστεύουν ότι ένα τέτοιο καύσιμο πλεονεκτεί, καθώς ο βόριο υπάρχει σε αφθονία, σε αντίθεση με το τρίτιο που δεν υπάρχει στη Γη και πρέπει να παραχθεί από το βομβαρδισμό λιθίου με νετρόνια. Επιπλέον, το μείγμα υδρογόνου-βορίου δεν θα εξέπεμπε επικίνδυνα νετρόνια, οπότε ο αντιδραστήρας δεν θα χρειαζόταν να θωρακιστεί και δεν θα γινόταν ραδιενεργός.
Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι ο στόχος είναι εύκολο να επιτευχθεί. Η χρήση υδρογόνου-βορίου απαιτεί 30 φορές περισσότερη ενέργεια για να αρχίσει η αντίδραση σύντηξης, ενώ η παραγόμενη ενέργεια είναι μόλις η μισή.
Η μυστικοπάθεια της Tri Alpha είναι πιθανό να οφείλεται στον υπερφιλόδοξο χαρακτήρα αυτού του στόχου.
Η πρόοδος όμως δείχνει σημαντική, και το όνειρο της πυρηνικής σύντηξης ίσως να βρίσκεται όντως ένα βήμα πιο κοντά.
Πηγή:
Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ
