Καλεσμένοι περιμένουν την έναρξη συνέντευξης Τύπου στην έδρα του Υπουργείου Ενέργειας για την ανακοίνωση μιας σημαντικής ανακάλυψης στην έρευνα για τη σύντηξη στις 13 Δεκεμβρίου 2022 στην Ουάσιγκτον. Οι αξιωματούχοι ανακοίνωσαν ότι τα πειράματα στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης στο LLNL πέτυχαν «ανάφλεξη».
Το Υπουργείο Ενέργειας (DOE) έδωσε στη δημοσιότητα έναν νέο οδικό χάρτη για τις ΗΠΑ προκειμένου να πραγματοποιήσουν το όνειρο δεκαετιών για την αξιοποίηση της ενέργειας σύντηξης.
Πρόκειται για μια δέσμευση για την υποστήριξη των προσπαθειών έρευνας και ανάπτυξης και την επιδίωξη συμπράξεων δημόσιου και ιδιωτικού τομέα, ώστε να κατασκευαστεί επιτέλους η πρώτη γενιά μονάδων παραγωγής ενέργειας από σύντηξη. Και φυσικά, το σχέδιο υπερθεματίζει την τεχνητή νοημοσύνη τόσο ως εργαλείο που μπορεί να οδηγήσει σε νέες ανακαλύψεις όσο και ως κίνητρο για τη δημιουργία μιας νέας πηγής ενέργειας που μπορεί να ικανοποιήσει τις αυξανόμενες απαιτήσεις των κέντρων δεδομένων σε ηλεκτρική ενέργεια.
Το DOE στοχεύει σε ένα εξαιρετικά φιλόδοξο χρονοδιάγραμμα, αν και οι λεπτομέρειες σχετικά με το πώς θα επιτευχθεί αυτό είναι ασαφείς, δεδομένου ότι η επιτυχία εξακολουθεί να βασίζεται στην επίτευξη επιστημονικών ανακαλύψεων που έχουν διαφύγει από τους επιστήμονες για το μεγαλύτερο μέρος του αιώνα. Επιπλέον, το εκκολαπτόμενο οικοσύστημα νεοσύστατων επιχειρήσεων και ερευνητών που έχουν δεσμευτεί σε αυτό το έργο ζητάει περισσότερα μετρητά – κεφάλαια που το DOE παραδέχεται ότι δεν έχει ακόμη να δώσει.
Φυσικά, το σχέδιο υπερθεματίζει την τεχνητή νοημοσύνη
Ένα δελτίο Τύπου του DOE χθες καυχιέται ότι η νέα στρατηγική του στοχεύει στην ανάπτυξη ενέργειας σύντηξης σε εμπορική κλίμακα στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2030. Ο πραγματικός οδικός χάρτης, ωστόσο, παρουσιάζει μια πιο θολή εικόνα. Το έγγραφο αναφέρει με έντονα γράμματα ότι ο στόχος του «είναι να παράσχει τη δημόσια υποδομή που θα υποστηρίζει την αναβάθμιση της κλίμακας του ιδιωτικού τομέα της σύντηξης στη δεκαετία του 2030». Ανεξάρτητα από αυτό, υπάρχουν ακόμη πολλά εμπόδια και αβεβαιότητες που πρέπει να αντιμετωπιστούν, τα οποία θα μπορούσαν ρεαλιστικά να καταστήσουν την ηλεκτροδότηση των σπιτιών και των επιχειρήσεών μας με ενέργεια σύντηξης δεκαετίες μακριά, αν ποτέ.
Γιατί πρόκειται για ένα τόσο μεγάλο έργο; Τα σημερινά πυρηνικά εργοστάσια σχάσης διασπούν άτομα για να απελευθερώσουν ενέργεια. Τα εργοστάσια πυρηνικής σύντηξης, αντίθετα, θα συντήκουν άτομα μεταξύ τους για να παράγουν ενέργεια με ελεγχόμενο τρόπο. (Όταν αυτό γίνεται με ανεξέλεγκτο τρόπο, δημιουργείται βόμβα υδρογόνου.) Το θετικό της επίτευξης της σύντηξης θα ήταν ότι δεν παράγει τα ίδια ραδιενεργά απόβλητα με τη σχάση, ούτε η διαδικασία βασίζεται σε ρυπογόνα ορυκτά καύσιμα.
Η σύντηξη μιμείται ουσιαστικά τον τρόπο με τον οποίο τα αστέρια παράγουν το δικό τους φως και θερμότητα. Αν και αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει μια άφθονη πηγή ενέργειας χωρίς άνθρακα, απαιτείται επίσης τεράστια ποσότητα θερμότητας και πίεσης για τη σύντηξη ατόμων μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, είναι εξαιρετικά δύσκολο να επιτευχθεί μια αντίδραση σύντηξης που να οδηγεί σε καθαρό κέρδος ενέργειας (κάτι που ονομάζεται «ανάφλεξη» στη βιομηχανική ορολογία). Οι επιστήμονες το πέτυχαν αυτό για πρώτη φορά το 2022 χρησιμοποιώντας λέιζερ. Οι ερευνητές που αναπτύσσουν τεχνολογίες σύντηξης εργάζονται για να επαναλάβουν αυτό το κατόρθωμα και να βρουν πώς να διατηρήσουν την αντίδραση για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Υπήρξαν και κάποιες άλλες σημαντικές αλλαγές τα τελευταία χρόνια που τροφοδότησαν όλο τον σημερινό θόρυβο γύρω από τη σύντηξη. Η έκρηξη της δημιουργικής τεχνητής νοημοσύνης έχει αφήσει τις μεγάλες εταιρείες τεχνολογίας να αγωνίζονται να βρουν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσουν περισσότερα κέντρα δεδομένων. Ο Σαμ Άλτμαν, ο Μπιλ Γκέιτς και ο Τζεφ Μπέζος έχουν όλοι υποστηρίξει νεοσύστατες επιχειρήσεις σύντηξης που αναπτύσσουν τα δικά τους σχέδια εγκαταστάσεων. Τόσο η Google όσο και η Microsoft έχουν ανακοινώσει σχέδια για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας από τις επερχόμενες μονάδες σύντηξης που υποτίθεται ότι θα τεθούν σε λειτουργία στα τέλη της δεκαετίας του 2020 ή του 2030. Περισσότερα από 9 δισεκατομμύρια δολάρια σε ιδιωτικές επενδύσεις έχουν εισρεύσει σε επιδείξεις σύντηξης και πρωτότυπους αντιδραστήρες, λέει το DOE.
Υπάρχουν και άλλα μεγάλα κενά που πρέπει να καλυφθούν, όπου το DOE λέει ότι μπορεί να παρέμβει. Ο οδικός χάρτης δίνει έμφαση στη συνεργασία του δημόσιου και του ιδιωτικού τομέα για την ανάπτυξη της «κρίσιμης υποδομής» που απαιτείται για να καταστεί η σύντηξη εμπορικά βιώσιμη, όπως η παραγωγή και η ανακύκλωση καυσίμων σύντηξης (συνήθως ισότοπα υδρογόνου που ονομάζονται τρίτιο και δευτέριο). Ένας άλλος «βασικός τομέας προκλήσεων» που επισημαίνεται στο έγγραφο είναι η ανάγκη ανάπτυξης δομικών υλικών αρκετά ισχυρών ώστε να αντέχουν στις ακραίες συνθήκες που επικρατούν σε ένα εργοστάσιο σύντηξης. (Θυμηθείτε ότι κατά κάποιο τρόπο αναπαράγετε το περιβάλλον μέσα σε ένα αστέρι).
Αναφέρεται επίσης η ανάπτυξη περιφερειακών κόμβων καινοτομίας για τη σύντηξη, όπου τα εργαστήρια του DOE θα μπορούσαν να συνεργαστούν με πανεπιστήμια, τοπικές και πολιτειακές κυβερνήσεις και ιδιωτικές εταιρείες για τη δημιουργία εργατικού δυναμικού για αυτές τις νέες τεχνολογίες. Ένας κόμβος θα ήταν μια συνεργασία μεταξύ της Nvidia, της IBM και του Princeton Plasma Physics Laboratory και του DOE για τη «δημιουργία ενός AI-optimized fusion-centric supercomputing cluster» με την ονομασία Stellar-AI.
Το DOE αφιερώνει ένα ολόκληρο τμήμα του χάρτη πορείας στην ΤΝ, την οποία αποκαλεί «μετασχηματιστικό εργαλείο για την ενέργεια σύντηξης». Οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μοντέλα ΤΝ για να κατασκευάσουν «ψηφιακά δίδυμα» για να μελετήσουν ταχύτερα πώς θα αποδίδουν οι πειραματικές εγκαταστάσεις, αναφέρει ως παράδειγμα ο οδικός χάρτης.
Το έγγραφο συνοδεύεται επίσης από μια μεγάλη αποποίηση ευθυνών. Γράφεται στην κορυφή, πάνω από την περίληψη, και λέει: «Αυτός ο οδικός χάρτης δεν δεσμεύει το Υπουργείο Ενέργειας σε συγκεκριμένα επίπεδα χρηματοδότησης και η μελλοντική χρηματοδότηση θα εξαρτάται από τις πιστώσεις του Κογκρέσου». Με άλλα λόγια, το DOE δεν είναι έτοιμο να ρίξει χρήματα σε αυτό το σχέδιο ακόμη.
Και ενώ η κυβέρνηση Τραμπ έχει αναδιπλώσει τα ορυκτά καύσιμα, την πυρηνική σχάση και τη σύντηξη στις φιλοδοξίες της για τη λεγόμενη «ενεργειακή κυριαρχία», ο πρόεδρος έχει πάρει πίσω τη χρηματοδότηση για έργα ηλιακής και αιολικής ενέργειας που είναι ήδη πολύ πιο γρήγορα και συνήθως φθηνότερα στην ανάπτυξή τους για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας της Αμερικής.
Πηγή: The Verge
