Πυρηνική σύντηξη: Ακόμη ένα σημαντικό επίτευγμα με ιδιωτική πρωτοβουλία

Εντείνονται οι προσπάθειες προκειμένου να καταστεί εφικτή η χρήση της πυρηνικής σύντηξης για την επίλυση του παγκόσμιου ενεργειακού προβλήματος, καθώς βλέπουμε ολοένα και περισσότερες πρωτοβουλίες από δημόσιους και ιδιωτικούς φορείς τους τελευταίους μήνες.

Ένα από τα πιο πρόσφατα επιτεύγματα είναι αυτό της Tokamak Energy, μιας εταιρείας από το Oxford (Ηνωμένο Βασίλειο), η οποία χρηματοδότησε με ιδιωτικά κεφάλαια τον δικό της πρωτοποριακό σφαιρικό αντιδραστήρα tokamak ST-40 και μάλιστα κατάφερε να πιάσει θερμοκρασία 100.000.000°C στις τελευταίες δοκιμές της.

Ο λόγος που ο ST-40 παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον βρίσκεται ξεκάθαρα στον σχεδιασμό του. Η πλειοψηφία των αντιδραστήρων πυρηνικής σύντηξης είναι μεγάλες, ογκώδεις και πολύ ακριβές διατάξεις με τοροειδές σχήμα, αλλά η Tokamak Energy κατάφερε να δημιουργήσει τον δικό της με πολύ μικρότερο κόστος (περίπου €55 εκατ.) και μέγεθος για πιο εύκολη εμπορική χρήση.

Το σφαιρικό σχήμα οδήγησε την εταιρεία στην τοποθέτηση των μαγνητών στο κέντρο του θαλάμου, με αποτέλεσμα να βρίσκονται πολύ πιο κοντά στη ροή του πλάσματος, να έχουν πολύ μικρότερο μέγεθος και να χρησιμοποιούν πολύ λιγότερη ενέργεια για να ασκήσουν την απαιτούμενη πίεση ώστε να συμβεί η σύντηξη των ατόμων υδρογόνου και να απελευθερωθεί η ενέργεια. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται μαγνήτες HTS (High Temperature Superconducting) από οξείδιο βαρίου - χαλκού σε πολύ λεπτές ταινίες πάχους μόλις 0.1mm που λειτουργούν σε θερμοκρασίες μεταξύ -250°C με -200°C, δηλαδή περίπου στη θερμοκρασία του υγρού αζώτου. Το κόστος σε αυτήν την περίπτωση είναι σημαντικά πιο χαμηλό για να διατηρηθούν οι μαγνήτες στη σωστή θερμοκρασία σε σύγκριση με αυτούς που ψύχονται με υγρό ήλιο.

Η διάταξη του ST-40 είναι, λοιπόν, μικρότερη και απλούστερη στην κατασκευή, ενώ το πλάσμα παραμένει σε πολύ πιο σταθερή κατάσταση για να πραγματοποιηθεί η πυρηνική σύντηξη. Παρόλα αυτά, δεν είναι όλα ρόδινα. Η συνολική πίεση είναι μικρότερη από αυτήν των συμβατικών tokamaks, ενώ η «κολώνα» με τους μαγνήτες στο κέντρο είναι αρκετά πιο πιθανό να υποβαθμιστεί από το πλάσμα με αποτέλεσμα να χρειάζεται τακτικά αντικατάσταση της.

Επόμενος στόχος της Tokamak Energy είναι να κατασκευάσει μια ακόμη πιο προηγμένη έκδοση που ονομάζεται ST-HTS και φιλοδοξεί την επόμενη δεκαετία να έχει στήσει την πρώτη λειτουργική μονάδα πυρηνικής σύντηξης για εμπορική εκμετάλλευση.