Η ναυτιλία θα είναι στο προσκήνιο με πλοία που θα είναι εξοπλισμένα με αντιδραστήρα σύντηξης και/ή αντιδραστήρα σχάσης για την παροχή άφθονης ενέργειας κατά τη διάρκεια των υπεράκτιων δραστηριοτήτων σε σύγκριση με το κόστος ενός υπεράκτιου αιολικού πάρκου, αλλά και επί των πλοίων ως προωθητικό μέσο, υποστήριξα εγώ πριν από πολύ καιρό.
Φόβος για την πυρηνική ενέργεια
Ηταν η 26η Απριλίου 1986, μια μέρα που σημαδεύτηκε από τη γέννηση του τρίτου μου γιου και τον ποδοσφαιρικό αγώνα μεταξύ του Ολυμπιακού Πειραιά και του ΠΑΟΚ Θεσσαλονίκης.
Σε όλον τον κόσμο η ημερομηνία αυτή θα σημαδευτεί από την καταστροφή που εκδηλώθηκε στις εγκαταστάσεις του πυρηνικού σταθμού στο Τσερνόμπιλ της Ουκρανίας.
Αυτό με τρόμαξε. Ενα νεογέννητο και άλλα δύο μωρά στο σπίτι; Η ραδιενέργεια παντού στον αέρα; Πώς να τα ταΐσουμε χωρίς να τα δηλητηριάσουμε με κάθε είδους ραδιενεργό υλικό στο έδαφος;
Τα μέσα μαζικής ενημέρωσης άρχισαν να βομβαρδίζουν το κοινό με το πώς να προστατευτεί. Τα χρόνια πέρασαν και πλέον έχει αποδειχθεί ότι ο αριθμός των ανθρώπων που πέθαναν από το 1986 μέχρι σήμερα από το ραδιενεργό υλικό του Τσερνόμπιλ είναι πολύ μικρότερος από τον αριθμό των ανθρώπων που πεθαίνουν καθημερινά στους δρόμους της Αττικής.
Ο τρόμος είχε πιάσει τόπο και καθώς τα αποτελέσματα του Τσερνόμπιλ ήταν προς όφελος της βιομηχανίας πυρηνικών αντιδραστήρων, ένας σεισμός στην Ιαπωνία δημιούργησε ένα τσουνάμι που έπληξε τις εγκαταστάσεις στη Φουκουσίμα. Καθώς επισκέφθηκα τον νομό Φουκουσίμα το 2018 και μίλησα με ανθρώπους για την εμπειρία τους, το μόνο που θυμούνται είναι το τσουνάμι και ο τρόμος από την αποτυχία του πυρηνικού σταθμού της Φουκουσίμα να μην πάθει ζημιά.
Πώς να πείσουμε την ανθρωπότητα ότι για να σωθούμε χρειαζόμαστε την ασφαλή μορφή της Νέας Πυρηνικής Ενέργειας, όταν η ανθρωπότητα έχει πεισθεί ότι ένα ατύχημα ενός πυρηνικού εργοστασίου θα τους σκοτώσει όλους, αναφερόμενη στις ατομικές βόμβες. Υπάρχουν δύο μορφές πυρηνικής ενέργειας. Η σχάση και η σύντηξη.
Ενέργεια από μπαταρίες σχάσης
Η σχάση αναπτύσσεται με ουράνιο ή πλουτώνιο, αλλά με νερό υπό πίεση ή με λιωμένο αλάτι ως ψυκτικά μέσα. Πρέπει τώρα να ενημερώσουμε τους αναγνώστες ότι τα ατυχήματα που συνέβησαν ήταν στους αντιδραστήρες που χρησιμοποιούσαν νερό και ως εκ τούτου διακόπηκε η πηγή ψύξης των αντιδραστήρων.
Δεν θα ασχοληθούμε με τους υδρόψυκτους αντιδραστήρες που χρησιμοποιούνται σε όλον τον κόσμο στην ξηρά και στα στρατιωτικά πλοία. Θα περιγράψουμε την τέταρτη γενιά αντιδραστήρων σχάσης και ειδικότερα θα επικεντρωθούμε στους αντιδραστήρες που ψύχονται με τηγμένο αλάτι.
Οπως όλοι γνωρίζουμε, γίνονται προσπάθειες για την ανάπτυξη αυτών των αντιδραστήρων παραγωγής ενέργειας GEN IV. Η ιδέα αυτή παρουσιάστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του ’50 και λειτούργησε πειραματικά μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του ’60. Αυτός ήταν ο αντιδραστήρας λιωμένου άλατος από το Εθνικό Εργαστήριο Oakridge. Ηταν μια ριζοσπαστική προσέγγιση και διαφέρουν από τους αντιδραστήρες που λειτουργούν σήμερα και ονομάζονται αντιδραστήρες ελαφρού νερού.
Σε αυτούς τους αντιδραστήρες ο πυρήνας λειτουργεί διαφορετικά. Το άλας θερμαίνεται πάνω από το σημείο τήξης του και επομένως γίνεται ρευστό. Αυτό το ρευστό αλάτι λειτουργεί επίσης ως ψυκτικό μέσο. Το σχάσιμο υλικό διαλύεται μέσα στο ρευστό άλας. Αυτοί οι αντιδραστήρες μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα ευρύ φάσμα συνθέσεων καυσίμου και άλατος, το οποίο δεν πρόκειται να αναλυθεί στο παρόν άρθρο.
Επειδή η βιομηχανία προτείνει τη χρήση του θορίου ως καυσίμου, ερευνήσαμε και μάθαμε ότι το θόριο βρίσκεται σε αφθονία στη γη και σε μεγαλύτερες ποσότητες σε σύγκριση με το ουράνιο. Αυτοί οι αντιδραστήρες που χρησιμοποιούν θόριο και λιωμένο άλας έχουν το πλεονέκτημα της ασφάλειας και της αποδοτικότητας. Η αντικατάσταση του νερού ως ψυκτικού μέσου απομακρύνει την πιθανότητα έκρηξης ατμού και την παραγωγή αερίου υδρογόνου.
Πρώτα η ασφάλεια
Σε περίπτωση απρόβλεπτης αύξησης της θερμοκρασίας, η διαστολή του υγρού άλατος διακόπτει τη λειτουργία του αντιδραστήρα και μια τάπα κατάψυξης απορρίπτει το καύσιμο στις δεξαμενές ασφαλείας, γεγονός που σταματά κάθε αλυσιδωτή αντίδραση.
Η μεγαλύτερη πρόκληση σήμερα είναι η κατανόηση του τρόπου προστασίας της δομής από το διαβρωτικό περιβάλλον. Προβλέπουμε ότι οι αντιδραστήρες τηγμένου άλατος θα είναι σε πρωτότυπη λειτουργία μέσα στα επόμενα 3-10 χρόνια, όπως πολλοί βιάζονται να κάνουν, αλλά οι ρυθμιστικές αρχές αρνούνται να κινηθούν γρήγορα.
Ισχυς από σύντηξη– Το Αγιο Δισκοπότηρο του ενεργειακού μείγματος – Οι μικροί Ηλιοι
Ωστόσο, η πραγματική αλλαγή στο πεδίο της πυρηνικής ενέργειας είναι η σύντηξη. Σε αντίθεση με τη σχάση, η οποία περιλαμβάνει τη διάσπαση ατόμων, η σύντηξη περιλαμβάνει τον συνδυασμό ατομικών πυρήνων για την απελευθέρωση ενέργειας. Αν και η σύντηξη επιδιώκεται εδώ και καιρό ως θεωρητική ιδέα, τα τελευταία χρόνια έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος προς την επίτευξη πρακτικής ενέργειας από σύντηξη.
Προγράμματα όπως ο ITER (Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας) και η ιδιωτική εταιρεία Commonwealth Fusion Systems βρίσκονται στην πρώτη γραμμή της έρευνας για τη σύντηξη. Οι πρωτοβουλίες αυτές αποσκοπούν στην αξιοποίηση της δύναμης του Ηλίου με τη δημιουργία και τον έλεγχο των συνθηκών που είναι απαραίτητες για συνεχείς αντιδράσεις σύντηξης εδώ στη Γη. Εάν επιτύχει, η σύντηξη έχει τη δυνατότητα να παρέχει σχεδόν απεριόριστη, καθαρή ενέργεια, με ελάχιστα ραδιενεργά απόβλητα και χωρίς κίνδυνο τήξης.
Η ενέργεια από σύντηξη είναι η πηγή ενέργειας που θα μπορούσε να παρέχει σταθερή ενέργεια από ευρέως διαθέσιμα καύσιμα, χωρίς την παραγωγή ραδιενεργών αποβλήτων.
Στις ειδήσεις από τον Δεκέμβριο του 2022 όλοι είδαμε στην τηλεόραση και διαβάσαμε σε επιστημονικά περιοδικά και ιστοτόπους ότι ερευνητές από το Εθνικό Εργαστήριο Livermore πέτυχαν αυτό που ονομάζεται καθαρό κέρδος ενέργειας, αποδεικνύοντας τελικά πως οι αντιδράσεις σύντηξης μπορούν να παράγουν περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρησιμοποιείται για την έναρξή τους.
Συνοψίζοντας, η σύντηξη είναι η πηγή ενέργειας που δεν έχει ακόμη λειτουργήσει αποτελεσματικά, αλλά οι επιστήμονες, οι ιδιώτες ερευνητές και οι νεοφυείς επιχειρήσεις ελπίζουν ότι θα επιτύχουμε ένα ή περισσότερα λειτουργικά πρωτότυπα μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας.
Φυσικά, παραμένουν προκλήσεις στην πορεία προς την αξιοποίηση του πλήρους δυναμικού της πυρηνικής ενέργειας.
Ξεπερνώντας τους φόβους μας, οι οποίοι όμως σχετίζονται με διαφορετικές τεχνολογίες, και αγκαλιάζοντας τις εξελίξεις στην πυρηνική τεχνολογία των αντιδραστήρων της γενιάς IV και της σύντηξης, μπορούμε να ξεκλειδώσουμε ένα βιώσιμο ενεργειακό μέλλον που θα ικανοποιεί τις ανάγκες ενός αυξανόμενου παγκόσμιου πληθυσμού, διασφαλίζοντας παράλληλα την υγεία της ανθρωπότητας.
Ο κ. Χαρίλαος Πετρακάκος, είναι Πρόεδρος της Επιτροπής της SNAME για την Ατομική Ενέργεια στα Εμπορικά Πλοία.
