Η ενέργεια μέσω σύντηξης αποτελεί μία από τις πλέον υποσχόμενες προοπτικές της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας, ωστόσο μέχρι τώρα ένα από τα βασικότερα προβλήματα ήταν ο οικονομικός παράγοντας, καθώς τα κόστη απλά είναι ασύμφορα σε σχέση με συστήματα που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα.
Αυτό φιλοδοξούν να αλλάξουν ερευνητές του University of Washington (UW), που δημιούργησαν ένα concept που, εάν φτάσει σε κλίμακα το μέγεθος ενός μεγάλου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, θα ήταν ανταγωνιστικό σε σχέση με το κόστος ενός σταθμού άνθρακα αντίστοιχων δυνατοτήτων παραγωγής.
Η ομάδα αναμένεται να παρουσιάσει τα αποτελέσματα της δουλειάς της στις 17 Οκτωβρίου στην Fusion Energy Conference της ΙΑΕΑ στην Αγία Πετρούπολη. «Αυτή τη στιγμή, αυτό το σχέδιο έχει τις μεγαλύτερες δυνατότητες παραγωγής οικονομικής ενέργειας σύντηξης σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο concept» δήλωσε χαρακτηριστικά ο Τόμας Τζάρμπο, καθηγητής Αεροναυτικής και Αστροναυτικής, καθώς και Φυσικής του UW.
Ο αντιδραστήρας, ο οποίος αποκαλείται dynomak, ξεκίνησε ως project μιας τάξης στην οποία δίδασκε ο Τζάρμπο πριν δύο χρόνια. Μετά τη τέλος της, ο Τζάρμπο και ο διδακτορικός φοιτητής Ντέρεκ Σάδερλαντ – ο οποίος προηγουμένως είχε δουλέψει πάνω στον σχεδιασμό αντιδραστήρων στο ΜΙΤ- συνέχισαν την ανάπτυξη της ιδέας.
Το σχέδιο βασίζεται στην παρούσα τεχνολογία και δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο εντός κλειστού χώρου για να συγκρατήσει πλάσμα σε ένα σημείο αρκετά για να λάβει χώρα σύντηξη, επιτρέποντας στο καυτό πλάσμα να αντιδράσει και να φλεγεί. Ο αντιδραστήρας θα ήταν σε μεγάλο βαθμό αυτάρκης- δηλαδή θα μπορούσε να θερμαίνει συνεχόμενα το πλάσμα για να διατηρεί θερμοπυρηνικές συνθήκες. Η θερμότητα από τον αντιδραστήρα θα θέρμαινε ένα ψυκτικό το οποίο χρησιμοποιείται για την περιστροφή μιας τουρμπίνας και την παραγωγή ηλεκτρισμού.
«Πρόκειται για μια πολύ πιο κομψή λύση, επειδή το μέσο στο οποίο παράγεις σύντηξη είναι το μέσο στο οποίο επίσης στέλνεις όλο το ρεύμα που απαιτείται για τον περιορισμό του» ανέφερε ο Σάδερλαντ.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου, που είναι πολύ σημαντικό για να κρατιέται σε λειτουργία ένας αντιδραστήρας σύντηξης. Το σχέδιο του UW είναι γνωστό ως spheromak, δηλαδή παράγει τα περισσότερα μαγνητικά πεδία καθοδηγώντας ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στο ίδιο το πλάσμα. Αυτό μειώνει την ποσότητα των απαιτουμένων αγωγών και πρακτικά επιτρέπει τη μείωση του συνολικού μεγέθους του αντιδραστήρα. Άλλα σχέδια, όπως το γαλλικό πειραματικό Iter πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερα επειδή βασίζονται σε υπεραγώγιμα πηνία στο εξωτερικό της συσκευής, που παρέχουν παρόμοιο μαγνητικό πεδίο. Κατ’επέκταση το σχέδιο του UW είναι πολύ φθηνότερο – σχεδόν το 1/10 του κόστους του Iter- τη στιγμή που παράγει πέντε φορές την ενέργειά του.
Όσον αφορά στη σύγκριση με σταθμούς άνθρακα, ένας σταθμός σύντηξης παραγωγής ενός gigawatt ισχύος θα κόστιζε 2,7 δισ. δολάρια, ενώ ένας άνθρακα αντίστοιχης ισχύος θα είχε κόστος 2,8 δισ., σύμφωνα με την ανάλυση των ερευνητών. Προς το παρόν, το όλο concept έχει το 1/10 του μεγέθους και της ισχύος ενός τελικού «προϊόντος», το οποίο ούτως ή άλλως βρίσκεται ακόμα χρόνια μακριά.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.
