Η Microsoft μόλις έκανε ένα τεράστιο, κάθε άλλο παρά σίγουρο στοίχημα για την πυρηνική σύντηξη

Η Microsoft μόλις υπέγραψε μια συγκλονιστική συμφωνία για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας από μια γεννήτρια πυρηνικής σύντηξης. Η πυρηνική σύντηξη, που συχνά αποκαλείται το Άγιο Δισκοπότηρο της ενέργειας, είναι μια δυνητικά απεριόριστη πηγή καθαρής ενέργειας που οι επιστήμονες κυνηγούν για το μεγαλύτερο μέρος ενός αιώνα.

Μια εταιρεία που ονομάζεται Helion Energy πιστεύει ότι μπορεί να παραδώσει αυτό το Άγιο Δισκοπότηρο στη Microsoft έως το 2028. Ανακοίνωσε μια συμφωνία αγοράς ενέργειας με τη Microsoft σήμερα το πρωί που θα την έβλεπε να συνδέσει την πρώτη εμπορική γεννήτρια σύντηξης στον κόσμο σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο στην Ουάσιγκτον. Ο στόχος είναι να παραχθούν τουλάχιστον 50 μεγαβάτ ενέργειας — ένα μικρό αλλά σημαντικό ποσό και περισσότερο από το

42 MW

ότι τα δύο πρώτα αιολικά πάρκα των ΗΠΑ έχουν τη δυνατότητα να παράγουν σήμερα.

Το να πούμε ότι είναι μια μεγάλη παραγγελία θα ήταν η υποτίμηση της χρονιάς. «Θα έλεγα ότι είναι το πιο τολμηρό πράγμα που έχω ακούσει ποτέ», λέει ο θεωρητικός φυσικός του Πανεπιστημίου του Σικάγο Ρόμπερτ Ρόσνερ. «Σε τέτοιου είδους θέματα, δεν θα πω ποτέ ποτέ. Αλλά θα ήταν εκπληκτικό αν πετύχουν».

Οι αισιόδοξες εκτιμήσεις των ειδικών για το πότε ο κόσμος μπορεί να δει τον πρώτο του σταθμό πυρηνικής σύντηξης κυμαίνονται από το τέλος της δεκαετίας έως αρκετές δεκαετίες από τώρα.


Η επιτυχία της Helion εξαρτάται από την επίτευξη αξιοσημείωτων καινοτομιών σε απίστευτα σύντομο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας της για να την καταστήσει ανταγωνιστική από πλευράς κόστους με άλλες πηγές ενέργειας. Παρ’ όλα αυτά, ο Ήλιος είναι ανενόχλητος.

«Αυτή είναι μια δεσμευτική συμφωνία που έχει οικονομικές κυρώσεις εάν δεν μπορούμε να οικοδομήσουμε ένα σύστημα σύντηξης», λέει ο ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Helion, David Kirtley.

Το χείλος

. «Έχουμε δεσμευτεί να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε ένα σύστημα και να το πουλήσουμε εμπορικά [Microsoft].»

Πώς μπορεί να λειτουργήσει ένα σύστημα σύντηξης; Με απλά λόγια, η πυρηνική σύντηξη μιμείται τον τρόπο που τα αστέρια δημιουργούν το δικό τους φως και θερμότητα. Στον ήλιο μας, οι πυρήνες του υδρογόνου συγχωνεύονται, δημιουργώντας ήλιο και δημιουργώντας μια τεράστια ποσότητα ενέργειας.

Οι επιστήμονες προσπαθούν να αναπαράγουν αυτή τη διαδικασία με ελεγχόμενο τρόπο από τη δεκαετία του 1950. (Μπορούσαν να το αναπαράγουν σε ένα

ανεξέλεγκτος

τρόπος, γνωστός και ως α

βόμβα υδρογόνου

.) Αυτό είναι το αντίθετο από τους πυρηνικούς σταθμούς που έχουμε σήμερα που απελευθερώνουν ενέργεια μέσω σχάσης ή διαχωρισμού ατόμων. Ένα σημαντικό μειονέκτημα της σχάσης είναι ότι αφήνει πίσω ασταθείς πυρήνες που μπορούν να παραμείνουν

ραδιενεργό για εκατομμύρια χρόνια

. Η σύντηξη αποφεύγει το πρόβλημα των ραδιενεργών αποβλήτων επειδή ουσιαστικά απλώς δημιουργεί νέα άτομα ηλίου.

Οι πιο προηγμένες προσπάθειες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω πυρηνικής σύντηξης περιλαμβάνουν τη λήψη ισχυρών ακτίνων λέιζερ σε έναν μικροσκοπικό στόχο ή τη στήριξη σε μαγνητικά πεδία για τον περιορισμό της υπερθερμασμένης ύλης που ονομάζεται πλάσμα με μια μηχανή που ονομάζεται

τοκαμάκ

.

Η Helion δεν χρησιμοποιεί καμία από αυτές τις μεθόδους. Η εταιρεία αναπτύσσει μια συσκευή 40 ποδιών που ονομάζεται επιταχυντής πλάσματος που θερμαίνει το καύσιμο στους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Θερμαίνει το δευτέριο (ισότοπο υδρογόνου) και το ήλιο-3 σε ένα πλάσμα και στη συνέχεια χρησιμοποιεί παλμικά μαγνητικά πεδία για να συμπιέσει το πλάσμα μέχρι να συμβεί σύντηξη. (Η εταιρεία διαθέτει α

Youtube

βίντεο που απεικονίζει τη διαδικασία με πολύ περισσότερες λεπτομέρειες.)

Η Helion ισχυρίζεται ότι το μηχάνημα θα πρέπει τελικά να είναι σε θέση να ανακτήσει την ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιήθηκε για να προκαλέσει την αντίδραση, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαναφόρτιση των μαγνητών της συσκευής. «Ανακτούμε ηλεκτρικά όλη την ενέργεια που καταναλώνουμε στη σύντηξη, ώστε να μπορούμε να κατασκευάσουμε συστήματα που είναι μικρότερα και φθηνότερα και μπορούμε να τα επαναλάβουμε πολύ πιο γρήγορα», λέει ο Kirtley.

«Αυτή είναι μια συναρπαστική ανακοίνωση και πολλοί στην κοινότητα θα είναι πρόθυμοι να δουν τις τεχνικές λεπτομέρειες», λέει η διακεκριμένη καθηγήτρια της Σχολής Μηχανικών του MIT Anne White σε ένα email προς

Το χείλος

. “Οι προσεχείς δημοσιεύσεις και αποτελέσματα θα βοηθήσουν στην αποσαφήνιση της προσέγγισης και στην κατανόηση του χρονοδιαγράμματος.”

Το να καταλάβουμε πώς να είμαστε ενεργειακά αποδοτικοί είναι ζωτικής σημασίας για να κάνουμε πραγματικότητα την ενέργεια σύντηξης. Εξάλλου, χρειάζεστε υπερβολική θερμότητα και πίεση για να αναγκάσετε τα άτομα να συντηχθούν μεταξύ τους. Και μέχρι πρόσφατα, οι ερευνητές δεν μπορούσαν να το κάνουν αυτό χωρίς να καούν περισσότερη ενέργεια από αυτή που παρήγαγε στην πραγματικότητα η αντίδραση σύντηξης. Τον Δεκέμβριο, τα λέιζερ πέτυχαν μια τεράστια ανακάλυψη που ονομάζεται «ανάφλεξη σύντηξης» – που σημαίνει ότι για πρώτη φορά, οι ερευνητές μπόρεσαν να πυροδοτήσουν μια αντίδραση σύντηξης που είχε ως αποτέλεσμα καθαρό ενεργειακό κέρδος. Αυτό είναι ένα σημαντικό ορόσημο που δεν έχει ακόμη επιτύχει η Helion.

Η λήψη επαρκούς ποσότητας καυσίμου ηλίου-3 θα μπορούσε να είναι μια άλλη μεγάλη πρόκληση, λέει ο Rosner, χωρίς να υπάρχει τρόπος παραγωγής εμπορικών ποσοτήτων του. Είναι ένα πολύ σπάνιο ισότοπο που χρησιμοποιείται στον κβαντικό υπολογισμό και την ιατρική απεικόνιση. Η Helion, ωστόσο, λέει ότι έχει κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια διαδικασία για να φτιάξει το ίδιο το ήλιο-3 με τη σύντηξη ατόμων δευτερίου στον επιταχυντή πλάσματος. Μέρος της ελκυστικότητας της πυρηνικής σύντηξης καταρχήν είναι ότι μπορεί να λειτουργήσει με υδρογόνο, το απλούστερο και πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν.

Υποθέτοντας ότι η Helion μπορεί να τα καταφέρει όλα αυτά, πρέπει να διασφαλίσει ότι μπορεί να το κάνει με προσιτό τρόπο. Το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει για τους καταναλωτές θα πρέπει να είναι συγκρίσιμο ή φθηνότερο από τα σημερινά εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής, τα ηλιακά και τα αιολικά πάρκα. Η εταιρεία δεν μοιράζεται την τιμή στην οποία συμφώνησε στη συμφωνία αγοράς ενέργειας με τη Microsoft, αλλά ο Kirtley λέει ότι στόχος της εταιρείας είναι μια μέρα να μειώσει το κόστος σε ένα σεντ την κιλοβατώρα.

«Η ανακοίνωση της Helion υποστηρίζει τους δικούς μας μακροπρόθεσμους στόχους καθαρής ενέργειας και θα προωθήσει την αγορά για να καθιερώσει μια νέα, αποτελεσματική μέθοδο για να φέρει περισσότερη καθαρή ενέργεια στο δίκτυο, πιο γρήγορα», δήλωσε ο Μπραντ Σμιθ, αντιπρόεδρος και πρόεδρος της Microsoft, σε δελτίο τύπου. .

Αλλά όπως συνέβη με τα όνειρα της πυρηνικής σύντηξης εδώ και δεκαετίες — θα πρέπει να περιμένουμε και να δούμε.