Σύντηξη μύθοι και αλήθειες

Πολλά έχουν γραφτεί για την Πυρηνική σύντηξη, πολλοί επιστήμονες τη θεωρούν ως την σωτηρία της ανθρωπότητας, που θα μπορέσει να μας τροφοδοτήσει με άφθονη, φτηνή και καθαρή ενέργεια. Είναι έτσι όμως..!!??? Αν ναι γιατί τότε δεν έχουν επικεντρωθεί όλες οι προσπάθειες τις επιστημονικής κοινότητας εκεί...??

Ας δούμε αρχικά μερικά βασικά πράγματα για την Πυρηνική σύντηξη.

Πυρηνική σύντηξη ονομάζεται η συνένωση ελαφρών πυρήνων σε βαρύτερους με ταυτόχρονη απελευθέρωση ενέργειας. Η ενέργεια αυτή προέρχεται από τη διαφορά των ενεργειών σύνδεσης , δηλαδή το τελικό προϊόν της σύνδεσης, χρειάζεται λιγότερη ενέργεια για να σταθεροποιηθεί, από ότι τα αντιδρώντα του, κατά συνέπεια δημιουργείτε ένα πλεόνασμα ενέργειας το οποίο απελευθερώνεται στο περιβάλλον με μορφή κινητικής ενέργειας στα παραπροϊόντα(ακτινοβολία γ, σωματίδια β...).

Δεν μπορούμε όμως να πάρουμε ενέργεια συντήκοντας όποιο σωματίδιο θέλουμε, για παράδειγμα κατά το σχηματισμό σιδήρου έχουμε έλλειμμα ενέργειας. Πυρηνική σύντηξη μπορούν να δημιουργήσουν μόνον ελαφρά στοιχεία, όπως τα ισότοπα του υδρογόνου. Πρέπει να πούμε στο σημείο αυτό για όσους δεν το γνωρίζουν ότι η σύντηξη δεν είναι μία ανθρώπινη εφεύρεση. Κάθε άστρο(όπως ο ήλιος μας), παράγει την ενέργεια του κάνοντας σύντηξη, κατά τη πρώτη φάση της ζωής τους τα άστρα συντήκουν πυρήνες υδρογόνου, ενώ στη συνέχεια ήλιο, δημιουργώντας βαρύτερα στοιχεία που στη συνέχεια εκτοξεύουν στο διάστημα μέσα από καινοφανείς εκρήξεις(supernova) στο τέλος της ζωής τους. Όλα γύρω μας προέρχονται από στοιχεία που δημιουργήθηκαν στους πύρινες αστέρων, μέσω αυτής της διαδικασίας.

Πως σκοπεύουμε να κάνουμε κάτι που κάνουν τα άστρα.

Αρχικά πρέπει να θερμάνουμε ένα αέριο από ισότοπα(πλάσμα), σε μία.....ΥΨΗΛΗ θερμοκρασία...Πόσο? ..περίπου 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Θα πείτε και με το δίκιο σας... στον ήλιο δεν υπάρχουν τόσο υψηλές θερμοκρασίες..ναι αλλά. στον Ήλιο υπάρχουν τεράστιες πιέσεις που δεν μπορούμε να δημιουργήσουμε στη ΓΗ. Το βασικό πρόβλημα λοιπόν είναι αρχικά πώς φτάνουμε σε αυτές στις θερμοκρασίες και δεύτερον πού κάνουμε τη σύντηξη αφού δεν υπάρχει υλικό πάνω στο γνωστό σύμπαν που να αντέχει αυτές τις θερμοκρασίες Ποία μηχανή είναι τόσο ισχυρή ώστε να μην λιώσει. Και όμως υπάρχει..... είναι μία μηχανή που δεν έχει υλικό για τοίχωμα ...αλλά έχει τοίχωμα και μάλιστα όσο δυνατό θέλουμε και με όποιο σχήμα θέλουμε, όχι δεν κάνουμε πλάκα...Πρόκειται για ένα μηχάνημα που παράγει πολύ δυνατά μαγνητικά πεδία τα οποία συγκρατούν το υπερθερμασμένο αέριο ώστε να μην έρθει κοντά σε κανένα υλικό. Η εικόνα παρακάτω δείχνει ένα τέτοιο μηχάνημα.

Σε ποιο σημείο βρίσκονται οι έρευνες...

Ποιο μπροστά από όσο νομίζετε... Η πρώτη τεχνητή σύντηξη είναι η βόμβα υδρογόνου, που όμως εκτός από καταστρεπτικές συνέπειες δεν παράγει χρήσιμη ενέργεια γιατί είναι μη ελεγχόμενη. Ο πρώτος αντιδραστήρας σύντηξης κατασκευάστηκε το 1968 στην πρώην Σοβιετική Ένωση. Ονομάστηκε Τόκαμακ (Tokamak) κι έμοιαζε με χοντρή ατσάλινη σαμπρέλα. Από τότε δεκάδες άλλοι έχουν φτιαχτεί ...όλοι όμως απέτυχαν να είναι εμπορικά βιώσιμοι...δηλαδή, η ενέργεια που κατανάλωναν ήταν μεγαλύτερη από αυτή που παρήγαγαν...ή ήταν υπερβολικά ακριβοί να κατασκευαστούν

Στις μέρες μας πρωτοπόρο ίδρυμα είναι το Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ, στην Καλιφόρνια, και το γαλλικό πρόγραμμα Laser Megajoule, στην Ευρώπη. Στους σύγχρονους αντιδραστήρες όπως υπάρχουν ΗΔΗ στα σχέδια το δευτέριο και το τρίτιο βρίσκονται μέσα σε μια κάψουλα και βομβαρδίζονται ακατάπαυστα από μια δέσμη επιταχυνόμενων σωματιδίων ή από μια δέσμη ακτίνων λέιζερ. Μέσα σε κλάσματα δευτερολέπτου η πυκνότητα του υλικού στην κάψουλα αυξάνεται κατά 10.000 φορές, επιτρέποντας την ανάφλεξη του υλικού και τη σύντηξη των πυρήνων. Η Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας ανακοίνωσε ότι ο αντιδραστήρας θα είναι σε θέση να παραγάγει ισχύ 500 μεγαβάτ για μερικές εκατοντάδες δευτερόλεπτα Δυστυχώς το κόστος ανέρχεται σε πολλά δισεκατομμύρια ευρό που οι αρμόδιοι δεν διατίθενται να ξοδέψουν εν μέσω οικονομική κρίσης.

Αν ποτέ όμως ολοκληρωθεί το έργο θα έχουμε τεράστιες ποσότητες πεντακάθαρης ενέργειας, και πολύ ασφαλή. Ένας αντιδραστήρας σύντηξης δεν μπορεί να υποστεί τήξη. Η ποσότητα καύσιμου υλικού είναι τόσο μικρή, ώστε σύντομα εξαντλείται. Επιπλέον η αντίδραση σύντηξης είναι τόσο δύσκολο να συντηρηθεί, ώστε οποιαδήποτε βλάβη ή ατύχημα στον αντιδραστήρα θα τη σταματούσε ακαριαία.

Οικολογική κατοικία

Πολλές φορές μέσω αυτού του blog έχουμε γράψει για οικολογικές συσκευές οι οποίες έχουν ως στόχο την προστασία του περιβάλλοντος.Είναι λοιπόν επιτακτική ανάγκη να αναφερθούμε σε μια κατασκευή η οποία παίζει τον πρωταρχικό ρόλο στη ζωή μας.Η κατασκευή αυτή δεν είναι άλλη από το σπίτι.Σύμφωνα με έρευνες οι Ευρωπαίοι περνάνε το 90% του χρόνου τους στο σπίτι όπου είτε διαμένουν είτε εργάζονται. Είναι όμως όλα τα σπίτια ίδια;Η απάντηση είναι φυσικά και όχι!Βεβαίως δεν αναφερόμαστε στο μεγεθός ή στην αρχιτεκτονική τους,αλλά στα υλικά από τα οποία έχει κατασκευαστεί ένα σπίτι.Τα τελευταία χρόνια έχουν κάνει την εμφανισή τους οικολογικά σπίτια.Τι είναι όμως ένα οικολογικό σπίτι και από τι είναι κατασκευασμένο;Μπορούμε να κάνουμε το σημερινό ΄΄συμβατικό΄΄ μας σπίτι οικολογικό;Oι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα βρίσκονται παρακάτω.

Η Ευρωπα΄ι΄κή ένωση έχει θέσει ως στόχο την κατασκευή οικοδομημάτων τα οποία εξοικονομούν πολύτιμη ενέργεια.Αυτό επιτυγχάνεται με την καλύτερη δυνατή εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας,τη χρήση δομικών υλικών φιλικών προς το περιβάλλον,καθώς και τη σωστή χρήση των φυσικών πόρων.Ουσιαστικά αυτό το σπίτι αυτό είναι ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας.Το κόστος κατασκευής ενός οικολογικού σπιτιού είναι κατά πολύ μεγαλύτερο από αυτό ενός συμβατικού,ωστόσο σε βάθος 20ετίας θα έχει πραγματοποιήσει ο ιδιοκτήτης του απόσβεση της επένδυσής του.Ο προσανατολισμός αυτού του σπιτιού πρέπει να είναι ο καλύτερος δυνατός.Έτσι θα πρέπει να φροντίσουμε τα παράθυρα και τα ανοίγματα να βρίσκονται στο νότο για να έχουμε τις λιγότερες δυνατές απώλειες ενέργειας.Σημαντικό ρόλο σε ένα οικολογικό σπίτι παίζει τόσο το χρώμα όσο και η χρήση οικονομικών λαμπτήρων.Τα ανοικτά χρώματα για παράδειγμα αντανακλούν ένα μεγάλο μέρος της ηλιακής ενέργειας με συνέπεια να αποφεύγεται η υπερθέρμανση του κτιρίου.Σε αυτό το σημείο λοιπόν είναι σκόπιμο να παραθέσουμε παραδείγματα οικολογικών σπιτιών.

Earthship:Oι τοίχοι του Earthship δεν είναι κατασκευασμένοι από τσιμέντο και τούβλα,αλλά από λάστιχα αυτοκινήτων και πηλό!Λάστιχα αυτοκινήτων τα οποία συσσωρεύονται κατά εκατομμύρια στις χωματερές αφού έχουν εκπληρώσει το σκοπό τους να μολύνουν το περιβάλλον...Χρησιμοποιώντας λοιπόν αυτά τα λάστιχα και γεμίζοντας τα με πηλό,τα στοιβάζουμε με αποτέλεσμα τη δημιουργία τοίχων.Το μεγάλο πλεονέκτημα είναι η θερμομόνωση στο κρύο και στη ζέστη.Το Earthship λόγω του πηλού είναι αδύνατο να αναφλεχθεί.Το σπίτι αυτό είναι πλήρως αυτόνομο με δικό του σύστημα ανακύκλωσης και φιλτραρίσματος του νερού,ηλιακά πάνελ για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Build it green:To βιοκλιματικό αυτό σπίτι καταναλώνει λιγότερη ενέργεια για να ζεσταθεί και να δροσιστεί.Η ενεργειακή απόδοση αγγίζει το 70% με χρήση σύγχρονών υλικών για την τοιχοποι΄ί΄α.Ο ιδιοκτήτης του μπορεί να εξοικονομήσει τουλάχιστον 3000 ευρώ μόνο από τα έξοδα του πετρελαίου και της ΔΕΗ.Η πράσινη αυτή κατασκευή έχει ως πλεονεκτήματα ότι το προφίλ του είναι από μη τοξικά και αδρανή υλικά,το περιβάλλον προστατεύεται λόγω αντικατάστασης προ΄ι΄όντων που επιβαρύνουν το περιβάλλον,εξοικονόμηση ενέργειας κατά την κατασκευή του σε σύγκριση με τα ξύλα και το κόντραπλακέ και λιγότερα απορρίματα σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους πλαισίωσης και καλουπώματος.

Ωστόσο κάνοντας κάποια απλά πράγματα μπορούμε να μετατρέψουμε τη σημερινή μας συμβατική κατοικία σε ένα μερικώς οικολογικό σπίτι.

1. Τοποθέτηση ανεμιστήρων οροφής για δροσισμό.
2. Χρήση λαμπτήρων χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης.
3. Αντικατάσταση λέβητα πετρελαίου με φυσικό αέριο.
4. Χρήση φωτοβολτα΄ι΄κών στοιχείων για παραγωγή ηλεκτρισμού.
5. Βάψιμο του σπιτιού σας με υδατοδιαλυτά χρώματα.
6. Εγκατάσταση ηλιακού θερμοσύφωνα.