Θα κατασκευαστεί το πρώτο εργοστάσιο πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο στη Βιρτζίνια; Να γιατί είμαστε δύσπιστοι

Θα κατασκευαστεί το πρώτο εργοστάσιο πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο στη Βιρτζίνια; Να γιατί είμαστε δύσπιστοι

Με Μπεν Γκουαρίνο επιμελήθηκε από Dean Visser

Η Commonwealth Fusion Systems (CFS), μια εταιρεία με καταγωγή από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, λέει ότι θα κατασκευάσει την πρώτη μονάδα παραγωγής ενέργειας σύντηξης στον κόσμο σε ένα βιομηχανικό πάρκο κοντά στο Ρίτσμοντ της Βιρτζίνια, μέσα σε μια δεκαετία. Το εργοστάσιο αναμένεται να λειτουργήσει «στις αρχές της δεκαετίας του 2030», σύμφωνα με α Δελτίο τύπου που εξέδωσε το MIT την Τρίτηκαι ο αντιδραστήρας θα παράγει περίπου 400 μεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Αν και οι εκτιμήσεις ποικίλλουν, ένα μεγαβάτ μπορεί να τροφοδοτήσει περίπου 400 σπίτια στις ΗΠΑ.

Διάφορα κόμματα έχουν περιγράψει αυτή την εξέλιξη ως σημαντική. Περιλαμβάνουν τον κυβερνήτη της Βιρτζίνια Γκλεν Γιάνγκκιν, ο οποίος εξέδωσε ανακοίνωση λέγοντας, «Αυτή είναι μια ιστορική στιγμή για τη Βιρτζίνια και τον κόσμο γενικότερα». Και ο Dennis Whyte, συνιδρυτής της CFS και καθηγητής μηχανικής στο MIT, δήλωσε στο δελτίο τύπου ότι «αυτή θα είναι μια στιγμή ορόσημο για τη σύντηξη».

Αλλά ας κρατήσουμε τα πυρηνικά μας άλογα για μια στιγμή: υπάρχουν πολλά βήματα που πρέπει να ολοκληρωθούν πριν αυτό το εργοστάσιο σύντηξης, που ονομάζεται ARC (για «προσιτό, στιβαρό, συμπαγές»), μπορεί να συνδεθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο της Βιρτζίνια. Για ένα, η CFS δεν έχει ολοκληρώσει το μηχάνημα επίδειξης, το SPARC («μικρότερο δυνατό ARC»). Η εταιρεία λέει ότι αναμένει ότι το ολοκληρωμένο SPARC θα παρουσιάσει καθαρή παραγωγή ενέργειας το 2027. Αυτό από μόνο του θα ήταν κατόρθωμα.

Σχετικά με την υποστήριξη της επιστημονικής δημοσιογραφίας

Εάν απολαμβάνετε αυτό το άρθρο, σκεφτείτε να υποστηρίξετε τη βραβευμένη δημοσιογραφία μας συνδρομή. Με την αγορά μιας συνδρομής, βοηθάτε να διασφαλιστεί το μέλλον των εντυπωσιακών ιστοριών σχετικά με τις ανακαλύψεις και τις ιδέες που διαμορφώνουν τον κόσμο μας σήμερα.

Θύμισέ μου, τι είναι ένας αντιδραστήρας σύντηξης;

Η σύντηξη, στην οποία οι ατομικοί πυρήνες συνδυάζονται και απελευθερώνουν σβώλους ενέργειας, είναι ένα φυσικό χαρακτηριστικό του πλάσματος του ήλιου. Για να μιμηθεί αυτή τη διαδικασία στη Γη, ένα σφαιρίδιο καυσίμου (συχνά αποτελούμενο από ισότοπα υδρογόνου) αναφλέγεται μέσα σε μια μηχανή που ονομάζεται tokamak. Ένα tokamak δημιουργεί μαγνητικά πεδία σε σχήμα ντόνατ για να ελέγξει το προκύπτον υπερκαυτό πλάσμα, το οποίο είναι επιρρεπές σε ανάφλεξη. Το αποτέλεσμα, θεωρητικά, είναι η παραγωγή ενέργειας χωρίς τα μακροχρόνια ραδιενεργά απόβλητα της πυρηνικής σχάσης και χωρίς τη συμβολή του καμένου άνθρακα στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

Οι αποτυχημένες υποσχέσεις σκουπίζουν την πορεία προς την εφαρμόσιμη σύντηξη. Αλλά αυτή τη φορά εκεί είναι μια αίσθηση ενθουσιασμού, απότομης επιτάχυνσης μετά από δεκαετίες βόλτας, μεταξύ ορισμένων ειδικών στη σύντηξη. Το 2022 φυσικοί στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης στην Καλιφόρνια έδειξαν ότι είναι δυνατό να υπερβεί αυτό που ονομάζεται επιστημονικό ανώτατο όριοστην οποία ένας αντιδραστήρας παράγει περισσότερη ενέργεια από αυτή που απαιτείται για να ξεκινήσει η αντίδραση σύντηξης.

Το tokamak του εργοστασίου της Βιρτζίνια, που βασίζεται σε σχέδια που παράγονται από μεταπτυχιακούς φοιτητές του MIT, θα είναι ιδιαίτερα συμπαγής και οικονομικός επειδή θα χρησιμοποιεί ένα νέο είδος υπεραγώγιμου μαγνήτη, δήλωσε ο Whyte στο δελτίο τύπου.

Γιατί η τοποθεσία βρίσκεται στη Βιρτζίνια;

Η Βιρτζίνια φιλοξενεί το Data Center Alley, όπου η τρέχουσα έκρηξη της τεχνητής νοημοσύνης, των υπηρεσιών ροής και άλλων τεχνολογιών έχει φανερώσει μια από τις πιο πυκνές συγκεντρώσεις εκμεταλλεύσεων διακομιστών στον κόσμο. Αυτές είναι εγκαταστάσεις που απαιτούν ενέργεια και η ζήτηση είναι προβλέπεται μόνο να αναπτυχθεί. Ο επικεφαλής εμπορικός διευθυντής της CFS είπε στο New York Times το εργοστάσιο σύντηξης πιθανότατα θα εξυπηρετήσει βιομηχανικούς πελάτες.

Δεν τα έχω ξανακούσει όλα αυτά;

Η σύντηξη, η οποία έχει μελετηθεί από τα μέσα του 20ου αιώνα, είναι το είδος της τεχνολογίας που φαίνεται πάντα να απέχει μόλις 15 χρόνια. Η κατασκευή ενός τεχνητού αστέρα είναι δύσκολη. τα υλικά στους αντιδραστήρες σύντηξης πρέπει να αντέχουν σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Και είναι ακριβό. Το μεγαλύτερο έργο σύντηξης στον πλανήτη, ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) στη Γαλλία, έχει καθυστερήσει και ξεπερνά τον προϋπολογισμό, από την αρχική εκτίμηση των 6,3 δισεκατομμυρίων δολαρίων το 2006 σε 22 δισεκατομμύρια δολάρια το 2023, όπως λέει ο δημοσιογράφος Τσαρλς Σέιφ. αναφέρθηκε σε Scientific American πέρυσι. Το AndITER, του οποίου ο θεμελιώδης στόχος είναι να αποδείξει ότι η ενέργεια σύντηξης είναι εφικτή, δεν προορίζεται να τροφοδοτήσει τίποτα.

Η CFS, εν τω μεταξύ, έχει εξασφαλίσει περίπου 2 δισεκατομμύρια δολάρια σε επενδύσεις. Εάν πετύχει, θα το έχει κάνει εκεί όπου προηγούμενες προσπάθειες από καλά χρηματοδοτούμενες εταιρείες τεχνολογίας απέτυχαν. Η Lockheed Martin άρχισε να εργάζεται σε έναν μικρό αντιδραστήρα σύντηξης το 2010. Το 2014 είπε ότι θα αναπτύξει έναν αντιδραστήρα αρκετά συμπαγή ώστε να χωράει σε φορτηγό πριν από το 2019. Όμως μέχρι το 2021, η Lockheed Martin είχε ήσυχα στα ράφια το έργο.