Διατήρησαν ζωντανό «τεχνητό ήλιο» για χρόνο-ρεκόρ

Ελπίδες για οριστική λύση του ενεργειακού προβλήματος

Ένα παγκόσμιο ρεκόρ-ορόσημο στην αναζήτηση της παραγωγής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη έκανε μια επιστημονική ομάδα στη Νότια Κορέα. Κατά τη διάρκεια ενός πειράματος πυρηνικής σύντηξης , οι επιστήμονες κατάφεραν να διατηρήσουν θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, δηλαδή εφτά φορές υψηλότερη από τη θερμοκρασία στον πυρήνα του Ηλιου.

Η πυρηνική σύντηξη επιδιώκει να αναπαράγει την αντίδραση που κάνει τον ήλιο και άλλα αστέρια να λάμπουν, με τη σύντηξη δύο ατόμων για να απελευθερώσουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Συχνά θεωρούμενο ως το ιερό δισκοπότηρο των λύσεων για το κλίμα, η η σύντηξη έχει τη δυνατότητα να παρέχει απεριόριστη ενέργεια χωρίς ρύπανση από άνθρακα που θερμαίνει τον πλανήτη. Αλλά η διαδικασία αυτή στη Γη είναι εξαιρετικά δύσκολη.
Στα πειράματα χρησιμοποιείται ένας αντιδραστήρας, o Tokamak, στο εσωτερικό του οποίου μόρια υδρογόνου θερμαίνονται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες για τη δημιουργία πλάσματος.
Η διατήρηση αυτών των υψηλών θερμοκρασιών «δεν ήταν εύκολο να αποδειχθεί λόγω της ασταθούς φύσης του πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας» και για αυτόν τον λόγο το πρόσφατο αυτό ρεκόρ είναι τόσο σημαντικό.
Το KSTAR, η πειραματική διάταξη σύντηξης του KFE, την οποία αποκαλεί «τεχνητό ήλιο», κατάφερε να διατηρήσει πλάσμα με θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών για 48 δευτερόλεπτα κατά τη διάρκεια δοκιμών μεταξύ Δεκεμβρίου 2023 και Φεβρουαρίου 2024, ξεπερνώντας το προηγούμενο ρεκόρ των 30 δευτερολέπτων που είχε σημειωθεί το 2021.
Οι επιστήμονες του KFE εξήγησαν ότι κατάφεραν να παρατείνουν τον χρόνο με τη βελτίωση της διαδικασίας σύντηξης, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης βολφραμίου αντί άνθρακα στους «εκτροπείς», οι οποίοι απορροφούν τη θερμότητα και άλλα υποπροϊόντα που παράγονται από την αντίδραση σύντηξης.
Στόχος είναι το KSTAR να διατηρήσει θερμοκρασίες πλάσματος 100 εκατομμυρίων βαθμών για 300 δευτερόλεπτα μέχρι το 2026, που θεωρείται κρίσιμο ορόσημο για να μπορέσει να επεκτείνει τις λειτουργίες σύντηξης, σύμφωνα με τον Γιουν.
Τα αποτελέσματα των πειραμάτων στη Νότια Κορέα θα «τροφοδοτήσουν» με πολύ σημαντικά δεδομένα την προσπάθεια ανάπτυξης του Διεθνούς Θερμοπυρηνικού Πειραματικού Αντιδραστήρα στη νότια Γαλλία, του περίφημου ITER, με το μεγαλύτερο αντιδραστήρα Tokamak στον πλανήτη.
Το ρεκόρ έρχεται να προστεθεί σε μια σειρά από άλλες σημαντικές ανακαλύψεις για τη σύντηξη. Το 2022, επιστήμονες του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore National Ignition Facility στις Ηνωμένες Πολιτείες έγραψαν ιστορία ολοκληρώνοντας με επιτυχία μια αντίδραση πυρηνικής σύντηξης η οποία παρήγαγε περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία του πειράματος.
Τον Φεβρουάριο του 2024, επιστήμονες στη Βρετανία ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να πετύχουν ρεκόρ παραγωγής ενέργειας από μία αντίδραση σύντηξης, καταγράφοντας 69 μεγατζάουλ ενέργειας σύντηξης για πέντε δευτερόλεπτα, ποσότητα που αρκούσε για να τροφοδοτήσει 12.000 σπίτια με ηλεκτρικό ρεύμα.
Ομως η εμπορική αξιοποίηση της πυρηνικής σύντηξης απέχει ακόμα πολύ, καθώς οι επιστήμονες εργάζονται για να λύσουν τα αναρίθμητα μηχανικά προβλήματα που προκύπτουν.