Μια νέα ανακάλυψη στον τομέα των υπεραγωγών θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την επίτευξη του μεγάλου στόχου της πυρηνικής σύντηξης – μιας πηγής καθαρής και σχεδόν απεριόριστης ενέργειας.
Τον περασμένο μήνα, ένας αντιδραστήρας σύντηξης στην Κίνα κατάφερε να διατηρήσει σταθερό πλάσμα για περισσότερο από 17 λεπτά, σύμφωνα με ανακοίνωση της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. Ο Πειραματικός Προηγμένος Υπεραγώγιμος Tokamak στο Χεφέι είναι ένας από τους 40 αντιδραστήρες σύντηξης που αναπτύσσονται παγκοσμίως, με στόχο να αναπαράγουν τη δύναμη του ήλιου στη Γη.
Η δύναμη της πυρηνικής σύντηξης και το REBCO
Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ατομικής Ενέργειας (IAEA), ένας αντιδραστήρας σύντηξης θα μπορούσε να παράγει σχεδόν τέσσερα εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από την καύση πετρελαίου ή άνθρακα. Μόνο λίγα γραμμάρια δευτερίου και τριτίου – ισότοπα του υδρογόνου – θα μπορούσαν να παράγουν ενέργεια ικανή να καλύψει τις ανάγκες ενός ατόμου για 60 χρόνια.
Ερευνητές στη Βρετανική εταιρεία Tokamak Energy δοκίμασαν μια πρωτοποριακή τεχνολογία υπεραγωγών που βασίζεται στο REBCO (rare-earth barium copper oxide). Το υλικό αυτό:
- Γίνεται υπεραγωγός στους -424 βαθμούς Fahrenheit
- Απαιτεί μόνο υγρό άζωτο για ψύξη
- Παράγει ισχυρό μαγνητικό πεδίο σε πιο συμπαγή μορφή
- Επιτρέπει τη δημιουργία μικρότερων και αποδοτικότερων αντιδραστήρων
Πλεονεκτήματα της νέας τεχνολογίας
Ο Dr. Zach Hartwig του MIT επισημαίνει ότι η τεχνολογία SPARC που χρησιμοποιεί το REBCO μπορεί να είναι 33 φορές μικρότερη από τον διεθνή αντιδραστήρα ITER. Αυτό σημαίνει:
- Μικρότερη κατανάλωση υλικών και ενέργειας
- Ευκολότερη ψύξη των μαγνητών
- Μεγαλύτερη θερμική αντοχή
- Δυνατότητα γρηγορότερης συντήρησης και αντικατάστασης εξαρτημάτων
Προκλήσεις που παραμένουν
Παρά την πρόοδο, υπάρχουν ακόμη σημαντικές προκλήσεις:
- Διατήρηση επαρκούς θερμότητας για αυτοσυντηρούμενη σύντηξη
- Διαχείριση της υπερβολικής θερμότητας στα τοιχώματα του αντιδραστήρα
- Ανάπτυξη νέων υλικών για πιλοτικούς σταθμούς σύντηξης
Το μέλλον της πυρηνικής σύντηξης
Σύμφωνα με τον IAEA, θα μπορούσαμε να δούμε ένα πρωτότυπο λειτουργικού αντιδραστήρα έως το 2040. Το REBCO αποτελεί ένα κρίσιμο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση, φέρνοντας πιο κοντά το όραμα της καθαρής και απεριόριστης ενέργειας.