ΟΞΦΟΡΔΗ – ΑΠΟΣΤΟΛΗ. Εκείνο το βροχερό φθινοπωρινό πρωινό, πριν φθάσω στην πύλη του Culham Campus, μιας από τις μεγαλύτερες εγκαταστάσεις της Αρχής Ατομικής Ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου, ομολογώ ότι δεν ήμουν έτοιμη γι’ αυτό που θα αντίκριζα: το πάλαι ποτέ στρατιωτικό αεροδρόμιο (λειτουργούσε μέχρι το 1953) κοντά στην Οξφόρδη έχει μεταμορφωθεί σε μια εντυπωσιακή «πόλη» τεχνολογίας, έκτασης 800 και πλέον στρεμμάτων, όπου περίπου 3.000 επιστήμονες ασχολούνται με την τεχνολογία που υπόσχεται να λύσει ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της ανθρωπότητας: να της εξασφαλίσει μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας, ασφαλούς και σύμφωνης με το πρόταγμα του καιρού μας, εν μέσω κλιματικής κρίσης, για μηδενικές εκπομπές καυσαερίων – την πυρηνική σύντηξη.
Στις εγκαταστάσεις της Αρχής Ατομικής Ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου κάνουν πειράματα με στόχο την εξασφάλιση μιας σχεδόν απεριόριστης και καθαρής πηγής ενέργειας. Ωστόσο, τα εμπόδια ακόμα είναι πολλά.
Ηδη από τα μέσα της δεκαετίας του 1960 το Culham λειτουργεί ως ερευνητικό κέντρο για τη Φυσική Πλάσματος και την πυρηνική σύντηξη. Ομως ήταν το 1983 όταν, στο πλαίσιο ενός φιλόδοξου πανευρωπαϊκού προγράμματος, του JET, φτιάχτηκε ένας πειραματικός αντιδραστήρας σύντηξης που λειτουργεί με τη μέθοδο του μαγνητικού περιορισμού πλάσματος. Δημιουργεί, δηλαδή, ένα πολύ θερμό πλάσμα, μείγμα ιόντων και ηλεκτρονίων, το οποίο συγκρατείται με ισχυρά μαγνητικά πεδία, ώστε οι πυρήνες των ατόμων να πλησιάσουν ο ένας τον άλλο και να συγχωνευτούν, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας, ακριβώς όπως συμβαίνει στον Ηλιο.
Περνάμε το σημείο ελέγχου, φοράμε τον ειδικό εξοπλισμό και μπαίνουμε στην αίθουσα όπου βρίσκεται o JET Tokamak – ρωσική λέξη για τον θερμοπυρηνικό τοροειδή αντιδραστήρα (μοιάζει με… ντόνατ). Tο μέγεθός του μας κόβει την ανάσα. «Εδώ, για τουλάχιστον τρεις δεκαετίες, πραγματοποιήθηκε το μεγαλύτερο και πιο προηγμένο πείραμα σύντηξης στον κόσμο, το οποίο έχει συμβάλει καθοριστικά στην κατανόηση της συμπεριφοράς του πλάσματος, στη διαχείριση της θερμότητας και στη σχεδίαση υλικών για τους επόμενης γενιάς αντιδραστήρες. Επίσης, έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εκπαίδευση σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών, τεχνικών, μηχανικών, κατασκευαστικών και διαφόρων υποστηρικτικών ειδικοτήτων, όχι μόνο στην Ευρώπη αλλά και διεθνώς, ως κόμβος ανταλλαγής ιδεών, γνώσης και εμπειρίας», λέει στην «Κ» η ξεναγός μας Ζοέλ Μαϊγιού, η οποία έφθασε από την πατρίδα της, τον Καναδά, στο βρετανικό ερευνητικό κέντρο το 1999 και σήμερα είναι επιστημονική υπεύθυνη του JET. Πλέον το βάρος των πειραμάτων σύντηξης έχει πέσει στον διάδοχο αντιδραστήρα, τον MAST Upgrade, που, χάρη στον πιο «συμπιεσμένο» και σφαιρικό σχεδιασμό του, προσφέρει περισσότερα πλεονεκτήματα όσον αφορά την απόδοση, τη σταθερότητα του πλάσματος και το χαμηλότερο κόστος κατασκευής και λειτουργίας.
Με απλά λόγια
Οι απορίες μου είναι πολλές. Πώς θα εξηγούσε με απλά λόγια η Καναδή πυρηνική φυσικός τη σημασία της έρευνας για την πυρηνική σύντηξη στο κοινό που ενδιαφέρεται αλλά δεν έχει επιστημονικό υπόβαθρο; «Η σύντηξη έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει μια σχεδόν απεριόριστη, καθαρή, ασφαλή και αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Οι μονάδες παραγωγής ενέργειας σύντηξης θα μπορούσαν να εγκατασταθούν οπουδήποτε στον κόσμο και να ενσωματωθούν στο ενεργειακό δίκτυο», απαντά η κ. Μαϊγιού. «Είναι το είδος ενέργειας που χρειαζόμαστε. Θα συμπληρώσει την παραγωγή από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας –οι οποίες, όμως, εξαρτώνται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες και παρουσιάζουν διακυμάνσεις– και θα σημάνει την απεξάρτησή μας από τα ορυκτά καύσιμα και την πυρηνική σχάση, επομένως και από τα πυρηνικά απόβλητα».
Ο στόχος είναι αυτός, αλλά υπάρχουν ακόμα πολλά εμπόδια για την επίτευξή του. Για παράδειγμα, πρέπει, όπως θα ακούσουμε στη συνέχεια, να βρεθούν τρόποι να συγκρατηθεί το καύσιμο σύντηξης στο πλάσμα σε θερμοκρασίες δέκα φορές υψηλότερες από εκείνες που αναπτύσσονται στον πυρήνα του Ηλιου, δηλαδή άνω των 150 εκατ. βαθμών Κελσίου· να αναπτυχθούν υλικά που θα αντέχουν στις ακραίες θερμοκρασίες ενός τέτοιου αντιδραστήρα· να εξασφαλιστεί η πλήρης συντήρησή του μέσω ρομποτικών και τηλεχειριζόμενων τεχνικών. Ο κατάλογος των προκλήσεων για τους επιστήμονες είναι μακρύς… Αν όμως λύσουν τα «αινίγματα» που σήμερα τους απασχολούν, τα οφέλη θα είναι πολλά. «Εκτός από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για οικιακή χρήση, η σύντηξη μπορεί καλύψει και τις διαρκώς αυξανόμενες ανάγκες της βιομηχανίας, εξασφαλίζοντας ενεργειακή ανεξαρτησία και σταθερότητα υποδομών. Θα δημιουργήσει υψηλής ειδίκευσης εργατικό δυναμικό και νέες θέσεις εργασίας, ενισχύοντας την περιφερειακή ανάπτυξη», εξηγεί ο Νίκος Νικηφοράκης, καθηγητής Computational Multiphysics στο Πανεπιστήμιο του Cambridge και διευθυντής του Εργαστηρίου Scientific Computing στο φημισμένο Cavendish Laboratory του ίδιου πανεπιστημίου, ο οποίος με συνοδεύει σε αυτή την επίσκεψη. Ο ίδιος και η ομάδα του, με εργαλεία που τους παρέχουν τα Εφαρμοσμένα Μαθηματικά, η Φυσική και η Επιστήμη των Υπολογιστών, φτιάχνουν υπολογιστικά μοντέλα τα οποία χρησιμοποιούνται από εταιρείες που εργάζονται πάνω σε αυτήν την πολλά υποσχόμενη τεχνολογία. «Η σύντηξη δεν εξαρτάται από καύσιμα ή πρώτες ύλες περιορισμένης διαθεσιμότητας ή γεωγραφικής προέλευσης. Επιτρέπει παραγωγή ενέργειας εκατομμύρια φορές περισσότερη από τον άνθρακα, το πετρέλαιο ή το φυσικό αέριο, και μάλιστα σε συνθήκες… παντός καιρού και υψηλής ασφάλειας», συμπληρώνει.
Για τα κέντρα δεδομένων
Δεν είναι τυχαίο ότι ο αριθμός των εταιρειών που αναπτύσσουν τη τεχνολογία της σύντηξης αυξάνεται ολοένα και περισσότερο και στη Βόρεια Αμερική αλλά και στην Ευρώπη, που μετά τη ρωσική εισβολή στην Ουκρανία αναζητάει επειγόντως εναλλακτικές πηγές ενέργειας ώστε να απεξαρτηθεί οριστικά από τους ρωσικούς υδρογονάνθρακες. Εξάλλου, στο νέο τοπίο που διαμορφώνεται από την ΑΙ, η σύντηξη είναι το άγιο δισκοπότηρο για τους τεχνολογικούς κολοσσούς: τη χρειάζονται για τα κέντρα δεδομένων τους. Στις ΗΠΑ, η Microsoft έχει ήδη υπογράψει συμφωνία με τη Helion Energy, ο αντιδραστήρας της οποίας αναμένεται να λειτουργήσει έως το 2028, ενώ η Google ανακοίνωσε πρόσφατα αντίστοιχη συμφωνία με την εταιρεία Commonwealth Fusion Systems, στην οποία συμμετέχει και ως επενδυτής.
Λίγο αργότερα, στην αίθουσα ελέγχου του MAST Upgrade Tokamak συναντάμε τον Στιούαρτ Χέντερσον, που ανήκει στον επιστημονικό πυρήνα του πειράματος. «Η σύντηξη είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της εποχής μας. Απαιτεί τεράστιες “ποσότητες” γνώσης αλλά και χρημάτων. Η βρετανική κυβέρνηση έχει αποφασίσει να επενδύσει 2,5 δισ. στερλίνες για την επόμενη πενταετία, με στόχο να γίνει η χώρα ηγέτιδα δύναμη σε αυτόν τον τομέα. Εχουμε πολλή δουλειά, λοιπόν». Είναι πια μεσημέρι όταν αφήνουμε πίσω μας τις αίθουσες με τους θηριώδεις αντιδραστήρες, εκεί όπου διαμορφώνεται το ενεργειακό μέλλον του κόσμου. Η πυρηνική σύντηξη είναι ένα στοίχημα δύσκολο, δαπανηρό, αλλά και συναρπαστικό. Θα καταφέρουν, τελικά, οι επιστήμονες να «δαμάσουν» τη δύναμη του Ηλιου πάνω στη Γη για το καλό της ανθρωπότητας και του πλανήτη; Ολα δείχνουν ότι θα χρειαστεί να περάσουν λίγες ακό-μα δεκαετίες για να το μάθουμε.
