Η δύναμη σύντηξης θεωρείται από καιρό ως το ιερό δισκοπότηρο εναλλακτικής ενέργειας. Καθαρή, άφθονη ισχύς, που δημιουργήθηκε μέσω μιας αυτοσυντηρούμενης διαδικασίας όπου οι ατομικοί πυρήνες συντήκονται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Η επίτευξη αυτού ήταν στόχος ατομικών ερευνητών και φυσικών για πάνω από μισό αιώνα, αλλά η πρόοδος ήταν αργή. Ενώ η επιστήμη πίσω από τη δύναμη σύντηξης είναι σταθερή, η διαδικασία δεν ήταν ακριβώς πρακτική.
Εν ολίγοις, η σύντηξη μπορεί να θεωρηθεί βιώσιμη μορφή ισχύος μόνο εάν η ποσότητα ενέργειας που χρησιμοποιείται για την έναρξη της αντίδρασης είναι μικρότερη από την παραγόμενη ενέργεια. Ευτυχώς, τα τελευταία χρόνια, έχουν ληφθεί αρκετά θετικά βήματα προς αυτήν την κατεύθυνση. Το τελευταίο προέρχεται από την Κίνα, όπου ερευνητές στο Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) αναφέρουν πρόσφατα ότι έχουν επιτύχει ένα ορόσημο σύντηξης.
Πολλές διαφορετικές έννοιες σύντηξης έχουν προταθεί και δοκιμαστεί με την πάροδο των ετών. Επί του παρόντος, τα δύο πιο δημοφιλή σχέδια είναι η αδρανειακή προσέγγιση περιορισμού και ο αντιδραστήρας tokamak. Στην προηγούμενη περίπτωση, τα λέιζερ χρησιμοποιούνται για τη σύντηξη σφαιριδίων καυσίμου δευτερίου για τη δημιουργία αντίδρασης σύντηξης. Στο τελευταίο, η διαδικασία περιλαμβάνει έναν θάλαμο περιορισμού σε σχήμα δακτυλίου που χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία και ένα εσωτερικό ρεύμα για τον περιορισμό του πλάσματος υψηλής ενέργειας.
Χρησιμοποιώντας ένα tokamak που έχει τρία ξεχωριστά χαρακτηριστικά - μια μη κυκλική διατομή, πλήρως υπεραγώγιμους μαγνήτες και πλήρως ενεργά υδρόψυκτα συστατικά που αντιμετωπίζουν πλάσμα (PFC) - επιστήμονες στην εγκατάσταση EAST ανακοίνωσαν την περασμένη εβδομάδα ότι ήταν σε θέση να παράγουν αέριο υδρογόνο που ήταν τρεις φορές θερμότερο από τον πυρήνα του Ήλιου (περίπου 50 εκατομμύρια ° C, 90 εκατομμύρια ° F) και κατάφεραν να διατηρήσουν αυτήν τη θερμοκρασία για ένα ρεκόρ 102 δευτερολέπτων.
Αυτό δεν είναι μικρό επίτευγμα, καθώς ο περιορισμός και οι διατηρούμενες θερμοκρασίες είναι απαραίτητες για τη δημιουργία ισχύος σύντηξης. Μόλις ξεκινήσει, οι αντιδραστήρες σύντηξης πρέπει να είναι σε θέση να διατηρήσουν την αντίδραση σε εξέλιξη για μεγάλο χρονικό διάστημα, κυρίως επειδή η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την εκκίνηση είναι σημαντική. Φυσικά, η διατήρηση και ο περιορισμός αυτού του πλάσματος υψηλής ενέργειας είναι αρκετά δύσκολη και δυνητικά επικίνδυνη.
Το να μπορεί να διατηρήσει πλάσμα υψηλής ενέργειας για περισσότερο από μισό λεπτό τοποθετεί την εγκατάσταση EAST, η οποία αποτελεί μέρος του Ινστιτούτου Φυσικής Επιστήμης στο Hefei στο Jiangshu, ένα βήμα μπροστά στον παγκόσμιο αγώνα σύντηξης. Αναδημιουργώντας τις σταθερές συνθήκες υπό τις οποίες συμβαίνει φυσικά η σύντηξη - δηλαδή στο εσωτερικό του Ήλιου - η ανθρωπότητα θα μπορούσε να είναι ένα βήμα πιο κοντά στο όνειρο της καθαρής και σχεδόν απεριόριστης ενέργειας.
Φυσικά, υπάρχει κάποιος σκεπτικισμός για αυτόν τον ισχυρισμό. Μέχρι στιγμής, υπήρξε μόνο η ανακοίνωση που έκανε το Ινστιτούτο Φυσικής Επιστήμης για να συνεχιστεί. Και έως ότου παρασχεθούν αποτελέσματα από ομότιμους κριτές, η αξίωση θα παραμείνει ανεπιβεβαίωτη. Ωστόσο, εάν επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματά τους, αυτό σημαίνει ότι είναι πιθανό να υπάρξει κάποιος ανταγωνισμός για να δούμε ποιος μπορεί να έχει όλο και καλύτερα αποτελέσματα. Και αυτός ο ανταγωνισμός μπορεί να έχει ήδη ξεκινήσει!
Λίγες μέρες προτού ανακοινώσει αυτό το ορόσημο η εγκατάσταση του EAST, οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης (KIT) στη Γερμανία ανακοίνωσαν τη δική τους. Εδώ, οι ερευνητές ισχυρίστηκαν ότι το αστέρι Wendelstein 7-X (W7X) - ο μεγαλύτερος αντιδραστήρας σύντηξης του είδους του - κατάφερε με επιτυχία να παράγει και να διατηρήσει υδρογόνο πλάσμα για πρώτη φορά.
Παρόμοια στο σχεδιασμό με ένα tokamak, ένας stellerator χρησιμοποιεί στριμμένους δακτυλίους και εξωτερικούς μαγνήτες για να περιορίσει το πλάσμα. Ως ένα από τα πιο γνωστά ως παραδείγματα ενός αστέρι, το Wendelstein 7-X μπόρεσε να θερμάνει αέριο υδρογόνο σε θερμοκρασία 80 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου και να διατηρήσει αυτό το νέφος πλάσματος για ένα τέταρτο του δευτερολέπτου. Εν ολίγοις, πέτυχαν μια αντίδραση που παρήγαγε περισσότερη ενέργεια, αλλά για πολύ λιγότερο χρόνο.
Τα επόμενα χρόνια, περισσότερα νέα αναμένονται στο μέτωπο σύντηξης καθώς έργα όπως ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) θα συνδεθούν στο διαδίκτυο. Βρίσκεται στα νότια της Γαλλίας, ο ITER θα χρησιμοποιήσει τον μεγαλύτερο πειραματικό αντιδραστήρα tokamak στον κόσμο και θα είναι το μεγαλύτερο πείραμα στη σύντηξη μέχρι σήμερα. Η εγκατάσταση EAST έχει δηλώσει ότι σκοπεύει να συμμετάσχει άμεσα στο ITER και θα προσδώσει την εμπειρία και την εμπειρία τους.
Παρόλο που απέχουμε πολλά χρόνια από τους αντιδραστήρες σύντηξης που επιλύουν όλες τις ενεργειακές ανησυχίες μας, είναι καλό να γνωρίζουμε ότι λαμβάνουμε τα κατάλληλα μέτρα για να το κάνουμε πραγματικότητα. Ποιός ξέρει? Κάποια μέρα, τα παιδιά μας (ή τα εγγόνια) μπορεί να κοιτάξουν πίσω στις αρχές του 21ου αιώνα ως την «εποχή πριν από τη σύντηξη» και αναρωτιούνται πώς είναι ποτέ που καταφέραμε να φτάσουμε!
