Αρχική Πολιτισμός Ενεργειακή κρίση: η σύντηξη θα σώσει την Ευρώπη;

Ενεργειακή κρίση: η σύντηξη θα σώσει την Ευρώπη;

10
0

Από την έναρξη του πολέμου στο Ιράν στις 28 Φεβρουαρίου, το ενεργειακό ζήτημα έχει επανέλθει στο προσκήνιο της διεθνούς επικαιρότητας.

Ενεργειακή κρίση: η σύντηξη θα σώσει την Ευρώπη;
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Ενεργειακή κρίση: η σύντηξη θα σώσει την Ευρώπη;
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Η σύγκρουση και η επακόλουθη απόφαση του Ιράν να περιορίσει αυστηρά τις αποστολές μέσω του Στενού του Ορμούζ, μια βασική οδό για τις παγκόσμιες μεταφορές πετρελαίου, οδήγησαν σε αυτό που η Διεθνής Υπηρεσία Ενέργειας (Αγγλική πηγή) χαρακτηρίστηκε ως η μεγαλύτερη διακοπή του εφοδιασμού στην ιστορία της αγοράς πετρελαίου.

Η κρίση ώθησε τους ευρωπαίους φορείς χάραξης πολιτικής να επανεκτιμήσουν την εξάρτηση από τα εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα και να αναζητήσουν τοπικές εναλλακτικές λύσεις.

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και η πυρηνική ενέργεια είναι μεταξύ αυτών των επιλογών. Και το τελευταίο δεν περιορίζεται στη γνωστή –και αμφιλεγόμενη– πυρηνική σχάση.

Υπάρχει μια άλλη μορφή πυρηνικής ενέργειας, η ενέργεια σύντηξης, η οποία ορισμένοι πιστεύουν ότι θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση της ευρωπαϊκής ενεργειακής κρίσης μακροπρόθεσμα.

Σύμφωνα με τον Francesco Sciortino, διευθύνοντα σύμβουλο και συνιδρυτή της γερμανικής start-up Proxima Fusion, η ενέργεια σύντηξης παίζει «όλους τους ρόλους» στην ενίσχυση της ενεργειακής ασφάλειας στην Ευρώπη.

Τι είναι όμως η πυρηνική σύντηξη; Και ποια τεχνολογία χρησιμοποιεί το Proxima Fusion για την παραγωγή του;

Ενέργεια σύντηξης: μια πολλά υποσχόμενη πηγή;

Η ενέργεια σύντηξης είναι, μαζί με την πυρηνική σχάση, ένας από τους δύο τρόπους παραγωγής ενέργειας από πυρηνικές αντιδράσεις.

Η πυρηνική σχάση είναι η πιο γνωστή διαδικασία, αυτή που σχετίζεται γενικά με πυρηνικούς σταθμούς και απόβλητα. απελευθερώνει ενέργεια όταν ο πυρήνας ενός βαρέος ατόμου διασπάται.

Η πυρηνική σύντηξη, ή ενέργεια σύντηξης, αντίθετα παράγει ενέργεια με τη σύντηξη ελαφρών ατομικών πυρήνων.

Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ατομικής Ενέργειας (Αγγλική πηγή) (ΔΟΑΕ), η ενέργεια σύντηξης θα μπορούσε να παράγει τέσσερις φορές περισσότερη ενέργεια ανά κιλό καυσίμου από την πυρηνική σχάση και σχεδόν τέσσερα εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από την καύση πετρελαίου ή άνθρακα.

Επιπλέον, η σύντηξη δεν παράγει εκπομπές CO2, δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα μεγάλης διάρκειας ζωής, θεωρείται ασφαλέστερη από την πυρηνική σχάση και πιο προβλέψιμη από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Τόσα πολλά υποσχόμενα περιουσιακά στοιχεία, αλλά η ενέργεια σύντηξης δεν είναι ακόμη μια εμπορική πραγματικότητα.

Η δημιουργία και η διατήρηση μιας αντίδρασης σύντηξης παραμένει πολύ περίπλοκη και απαιτεί σημαντική εισροή ενέργειας. Οι ειδικοί δεν έχουν ακόμη αποδείξει ότι μπορεί να παράγει περισσότερη ενέργεια –και χρήματα– από ό,τι καταναλώνει.

Proxima Fusion και τεχνολογία stellarator

Μεταξύ των έργων που επιδιώκουν αυτόν τον στόχο είναι η Proxima Fusion, μια start-up στο Μόναχο που ξεκίνησε το 2023 από το Max Planck Institute for Plasma Physics.

Σε αντίθεση με τα περισσότερα ευρωπαϊκά και διεθνή έργα σύντηξης, όπως το JET και το ITER, το Proxima Fusion δεν χρησιμοποιεί tokamaks αλλά stellarators για να δημιουργήσει την αντίδραση σύντηξης.

Και οι δύο τεχνολογίες βασίζονται σε συσκευές σε σχήμα δακτυλίου που χρησιμοποιούν μαγνητικά πεδία για να περιορίσουν το πλάσμα, μια κατάσταση της ύλης και ένα βασικό συστατικό στη σύντηξη. Διακρίνονται από τον τρόπο που διατηρούν αυτό το πλάσμα σταθερό στις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για τη σύντηξη.

Το καθένα έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. “Οι αστρικοί είναι πιο δύσκολο να σχεδιαστούν, πιο δύσκολο να κατασκευαστούν, αλλά είναι πιο εύκολο να λειτουργήσουν, μπορούν να λειτουργούν συνεχώς, μπορούν να είναι εγγενώς σταθεροί. ΕΧΕΙ.”

Οι Stellarators παραμένουν λιγότερο διαδεδομένοι από τα tokamaks, αλλά, σύμφωνα με τον ΔΟΑΕ (Αγγλική πηγή)θα μπορούσαν τελικά να γίνουν η προτιμώμενη επιλογή για μελλοντικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης. Και το Proxima Fusion εργάζεται ακριβώς προς αυτή την κατεύθυνση.

«Η Alpha είναι η τελευταία συσκευή που θα χρειαστεί να κατασκευάσουμε πριν προχωρήσουμε σε μια πρώτη, πρώτη στο είδος της μονάδα παραγωγής ενέργειας σύντηξης που λειτουργεί υπό εμπορικές συνθήκες», είπε ο Sciortino. Το Alpha είναι ένας επίδειξης που θα δοκιμάσει τη λειτουργία του αστεριού και την ικανότητά του να επιτύχει ένα καθαρό ενεργειακό κέρδος, δηλαδή να παράγει, μέσω του πλάσματος, τουλάχιστον όση ενέργεια χρειάζεται για τη θέρμανση του.

Η Alpha βρίσκεται επί του παρόντος στη φάση της κατασκευής και, σύμφωνα με τον Sciortino, στόχος είναι να τεθεί σε λειτουργία στις αρχές της δεκαετίας του 2030.

Παράλληλα με τον Alpha, το Proxima Fusion εργάζεται στο Stellaris, το οποίο αναμένεται να γίνει η πρώτη εμπορική δύναμη σύντηξης στον κόσμο.

â€œΟ στόχος είναι να δημιουργηθεί κάτι που μπορεί να αλλάξει κλίμακα. και για να το πετύχουμε αυτό πρέπει να βγάλουμε χρήματα, δηλαδή να εξασφαλίσουμε οικονομική βιωσιμότητα, με άλλα λόγια να οικοδομήσουμε ένα επιχειρηματικό μοντέλο», εξηγεί ο Sciortino.

Ο Sciortino αναμένει ότι η Stellaris θα τεθεί σε λειτουργία το δεύτερο μισό της δεκαετίας του 2030, λίγο αργότερα από τον Alpha.

«Είμαστε στο στάδιο που δημιουργούμε μια νέα βιομηχανία», είπε. Δεν είναι απλώς μια επιχείρηση. Πρόκειται για τη διασφάλιση ότι ολόκληρη η αλυσίδα εφοδιασμού επενδύει στις δικές της δυνατότητες, ώστε να μπορέσουμε να προχωρήσουμε αυτόν τον τομέα πιο γρήγορα από ποτέ. Είμαστε μόνο στην αρχή της ιστορίας της συγχώνευσης. ΕΧΕΙ”

Το μέλλον της ενέργειας σύντηξης στη Γερμανία και την Ευρώπη

Το εργοστάσιο Stellaris πρόκειται να κατασκευαστεί στη θέση ενός πρώην εργοστασίου πυρηνικής σχάσης στο Gudremmingen της Γερμανίας. Η χώρα ολοκλήρωσε τη σταδιακή κατάργηση της πυρηνικής ενέργειας σχάσης τον Απρίλιο του 2023 και τώρα επενδύει στην ανάπτυξη της ενέργειας σύντηξης.

Τον Οκτώβριο του 2025, το υπουργικό συμβούλιο του καγκελαρίου Friedrich Merz παρουσίασε ένα σχέδιο δράσης (Αγγλική πηγή) προορίζεται να υποστηρίξει και να επιταχύνει την ανάπτυξη της τεχνολογίας πυρηνικής σύντηξης. Με αυτό το σχέδιο, η γερμανική κυβέρνηση θα επενδύσει περισσότερα από δύο δισεκατομμύρια ευρώ έως το 2029 (Αγγλική πηγή) για την κατασκευή ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης.

Παρόλο που η Proxima Fusion δεν δημιουργήθηκε στη Γερμανία για αυτούς τους λόγους, ο Sciortino πιστεύει ότι η γερμανική κυβέρνηση έχει εκμεταλλευτεί τις ευκαιρίες που συνδέονται με τη συγχώνευση.

«Στη Γερμανία, αυτή η συνειδητοποίηση έχει γίνει όλο και πιο ξεκάθαρη και πολύ πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε», λέει.

Σύμφωνα με τον ίδιο, «η σύντηξη αντιπροσωπεύει μια θεαματική οικονομική ευκαιρία για την Ευρώπη, περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη ήπειρο, λόγω της ανάγκης μας για κυριαρχία, επειδή δεν έχουμε φυσικούς πόρους, επειδή δεν κατασκευάζουμε τα φωτοβολταϊκά πάνελ μας, επειδή η αιολική ενέργεια δεν λειτουργεί τόσο καλά οικονομικά».

Πιο δύσπιστες φωνές

Παρά τον ενθουσιασμό που προκλήθηκε από τη συγχώνευση, ορισμένοι ειδικοί είναι πιο δύσπιστοι σχετικά με τις πραγματικές δυνατότητές της.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Nature Energy (Αγγλική πηγή)οι ερευνητές πιστεύουν ότι το μελλοντικό κόστος των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης είναι πολύ αβέβαιο και ότι τα ποσοστά μάθησης που αποδίδονται σε αυτά είναι υπερεκτιμημένα.

Το ποσοστό εκμάθησης είναι η ποσοστιαία πτώση του κόστους μιας τεχνολογίας κάθε φορά που η συνολική ανάπτυξή της διπλασιάζεται.

«Μια τεχνολογία με υψηλό ποσοστό μάθησης θα δει έτσι το κόστος της να μειώνεται γρήγορα καθώς αυξάνεται η παραγωγή, ενώ μια τεχνολογία με χαμηλό ρυθμό μάθησης θα δει το κόστος της να παραμένει σχετικά σταθερό ακόμη και μετά από μαζική ανάπτυξη», εξηγεί στο Euronews Next ο Lingxi Tang, ένας από τους συντάκτες του άρθρου και διδακτορικός. στο ETH Ζυρίχης.

Σύμφωνα με προηγούμενες εργασίες, η τεχνολογία σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης θα μπορούσε να επιτύχει ποσοστά εκμάθησης από 8% έως 20%. Αλλά η πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη από τον Tang και τους συνεργάτες του δείχνει ότι αυτά τα ποσοστά είναι πιθανότατα χαμηλότερα, της τάξης του 2 έως 8 τοις εκατό.

Για τον Tang, αυτό το έντονο χάσμα μπορεί να εξηγηθεί από την έλλειψη στέρεων θεμελίων σε ορισμένες προηγούμενες αναλύσεις των ποσοστών μάθησης, καθώς και από ένα φαινόμενο που περιγράφει ως «προκατάληψη αισιοδοξίας»: «Ιδιαίτερα στο ιδιωτικό επενδυτικό περιβάλλον, οι παίκτες έχουν μια προκατειλημμένη άποψη, τείνουν να ευνοούν διανοητικά το πιο αισιόδοξο σενάριο», εξηγεί.