Καθώς η Ευρωπαϊκή Ένωση αυξάνει τη φιλοδοξία της για καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, στρέφεται σε καθαρότερες ενεργειακές επιλογές, τοποθετώντας την πράσινη ενεργειακή μετάβαση ψηλά στην πολιτική ατζέντα, η επένδυση μόνο σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ενδέχεται να μην είναι αρκετή για να εγγυηθεί έναν σταθερό, ασφαλή και προσιτό ενεργειακό εφοδιασμό.
Όμως το ITER, το μεγαλύτερο έργο πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο, θα μπορούσε να συνειφέρει σημαντικά στην κάλυψη των αναγκών καθαρής ενέργειας του μέλλοντος.
Η σύντηξη
Αναφορικά με τη σύντηξη, πρόκειται για μια πυρηνική αντίδραση που τροφοδοτεί τον ήλιο και τα αστέρια, αλλά είναι επίσης ένας από τους πιο περιζήτητους τεχνολογικούς στόχους στην αναζήτηση καθαρής ενέργειας. Η σύντηξη συμβαίνει όταν τα άτομα ωθούνται μαζί σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πίεση, αναγκάζοντάς τα να απελευθερώσουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας με τη συγχώνευση σε βαρύτερα άτομα. Είναι μια απίστευτα πυκνή μορφή ενέργειας, με άφθονες ποσότητες ορισμένων ισοτόπων καυσίμου - υδρογόνου. Έτσι η σύντηξη υπόσχεται την παροχή ασφαλών εκπομπών άνθρακα και σχεδόν απεριόριστης ενέργειας, για εκατοντάδες επόμενες γενιές.
Όμως, η σύντηξη είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί. Πρώτον, η αναδημιουργία σύντηξης στη Γη απαιτεί θερμοκρασία 150 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, η οποία είναι 10 φορές θερμότερη από τον πυρήνα του ήλιου. Δεύτερον, ενώ το δευτέριο (υδρογόνο-2) -ένα από τα ισότοπα υδρογόνου- μπορεί εύκολα να ληφθεί από το θαλασσινό νερό, οι παγκόσμιοι πόροι τριτίου - άλλου σημαντικού συστατικού - είναι λιγοστοί. Τρίτον, απαιτούνται τεράστιοι μαγνήτες για τη συγκράτηση του πλάσματος (ένα αέριο που αρκετά εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου) σε μια συσκευή σύντηξης κενού, η οποία ονομάζεται «tokamak».
Το έργο ITER
Το ITER είναι ένα μοναδικό έργο, που στοχεύει στην κατασκευή της μεγαλύτερης μηχανής σύντηξης στον κόσμο. Προωθώντας την καινοτομία και τη διεθνή συνεργασία, το έργο δημιουργεί οικονομική ανάπτυξη και ευκαιρίες απασχόλησης, ενώ ταυτόχρονα θέτει την ΕΕ στην πρώτη θέση της παγκόσμιας έρευνας για τη σύντηξη.
Οι κατασκευαστικές εργασίες ξεκίνησαν το 2007 στο Cadarache στη νότια Γαλλία, σε μια έκταση 42 εκταρίων που σήμερα φιλοξενεί το tokamak, πολλά κτίρια, υποδομές και τροφοδοτικά. Το ITER είναι ένα από τα πιο πολύπλοκα έργα μηχανικής στην ιστορία, καθώς θα απαιτήσει εκατομμύρια εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση του γιγαντιαίου αντιδραστήρα που θα ζυγίζει 23.000 τόνους.
Το έργο προέρχεται από τη συμφωνία ITER, η οποία υπεγράφη από 7 εταίρους το 2006: Κίνα, Euratom (εκπροσωπούμενη από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή), Ινδία, Ιαπωνία, Νότια Κορέα, Ρωσία και ΗΠΑ. Μαζί, κυβερνούν τον Οργανισμό ITER, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την κατασκευή και τη διαχείριση του έργου, και όλοι συγκεντρώνουν οικονομικούς και επιστημονικούς πόρους σε αυτό. Κάθε συνεργάτης έχει μια εγχώρια εταιρεία που διαχειρίζεται τις συνεισφορές της. Σημειώνεται ότι ο οργανισμός της ΕΕ ονομάζεται Fusion for Energy και βρίσκεται στη Βαρκελώνη της Ισπανίας.
Εκτός από τις δραστηριότητες ITER, η ΕΕ υποστηρίζει επίσης δραστηριότητες έρευνας, εκπαίδευσης και κατάρτισης στον τομέα της σύντηξης μέσω της κοινοπραξίας EUROfusion που χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα έρευνας και κατάρτισης της Euratom 2021-2025.
Το κοντινό μέλλον
Το ITER στοχεύει να παράγει 10 φορές μεγαλύτερη ισχύ σύντηξης από την ισχύ θέρμανσης που έχει τοποθετηθεί στο πλάσμα, καθιστώντας το βασικό πειραματικό βήμα μεταξύ των σημερινών ερευνητικών μηχανών και των αυριανών μονάδων παραγωγής σύντηξης.
Το 2020 σηματοδότησε ένα σημαντικό βήμα με την έναρξη της πενταετούς φάσης συναρμολόγησης του tokamak. Το επόμενο μεγάλο ορόσημο θα είναι το 2025, οπότε ο ITER αναμένεται να δημιουργήσει το πρώτο του υπερθερμαινόμενο πλάσμα. Αυτό θα φτάσει σε πλήρη ισχύ έως το 2035, με στόχο να αποδείξει ότι μπορεί να αφαιρεθεί περισσότερη ενέργεια από ό, τι εισάγεται.
Εκτός από την πρόοδο στον ευρωπαϊκό ιστότοπο, αργότερα φέτος, η ΕΕ και η Ιαπωνία θα εγκαινιάσουν τον αντιδραστήρα σύντηξης JT-60SA, που βρίσκεται στη Νάκα της Ιαπωνίας. Θα είναι το μεγαλύτερο tokamak σε λειτουργία, έως ότου τεθεί σε λειτουργία το ITER. Το JT-60SA σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από κοινού από την Ιαπωνία και την Ευρώπη στο πλαίσιο της συμφωνίας «Ευρύτερης Προσέγγισης». Οι ιδιότητές του είναι η ικανότητά του να παράγει πλάσματα μακρού παλμού. Οι κύριες αποστολές του είναι η υποστήριξη της εκμετάλλευσης του ITER (προγραμματίζεται να ξεκινήσει το 2025) και να συμβάλει στο σχεδιασμό του αντιδραστήρα σύντηξης επόμενης γενιάς της ΕΕ, DEMO.
Το DEMO, ο «σταθμός ηλεκτροπαραγωγής demo» που θα ακολουθήσει το ITER, θα είναι ένα βιομηχανικό και τεχνολογικό πρόγραμμα που θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια για το δίκτυο. Αυτό με τη σειρά του θα ανοίξει το δρόμο για μελλοντική εμπορευματοποίηση της ισχύος σύντηξης και θα οδηγήσει σε φθηνή, σχεδόν απεριόριστη ενέργεια χωρίς άνθρακα, πιθανώς από το 2050 και μετά.
Σύντηξη, θέσεις εργασίας και ευρωπαϊκή βιομηχανία
Από το 2008 έως το 2019, οι ευρωπαϊκές συνεισφορές στο έργο ανήλθαν σε πάνω από 5,6 δισεκατομμύρια σε είδος και σε μετρητά. Αυτό είχε ισχυρό και θετικό αντίκτυπο στην ευρωπαϊκή οικονομία όσον αφορά την οικονομική ανάπτυξη και την ενίσχυση της απασχόλησης.
Μια μελέτη σχετικά με τον αντίκτυπο του ITER και άλλων έργων σύντηξης στο πλαίσιο της παράλληλης ευρύτερης προσέγγισης έδειξε ότι το ITER δημιούργησε καθαρό αντίκτυπο ύψους 104 εκατομμυρίων ευρώ το 2008-2019. Επιπλέον, μεμονωμένες επιχειρήσεις που παράγουν εξαρτήματα και παρέχουν υπηρεσίες για το ITER ανέφεραν ότι είναι σε θέση να επεκτείνουν τις εγκαταστάσεις τους, να αναβαθμίσουν τον εξοπλισμό και να προσλάβουν προσωπικό.
Μια άλλη μελέτη, σχετικά με το ITER και τον COVID-19, έδειξε ότι παρόλο που τα δύο τρίτα των εταιρειών έχουν επηρεαστεί αρνητικά, σχεδόν το ένα τρίτο δήλωσε ότι η συμμετοχή τους στο ITER τις καθιστά πιο ανθεκτικές στις συνέπειες της κρίσης.
Με πληροφορίες από: ec.europa.eu
