Παρασκευή 23 Νοεμβρίου 2007
Αφήστε με να παρουσιάσω τον εαυτό μου...
Στο Θέμα όμως...
Στη συνέχεια θα ανεβάσω κάποια από τα μέρη της εργασίας μου που θεωρώ σημαντικά. Θα παραλείψω μέρη που εξηγούν πως γίνονται οι πυρηνικές αντιδράσεις που είναι καθαρά επιστημονικά και πιθανόν να μην κατανοούνται εύκολα ή ενδεχομένως δεν έχουν ενδιαφέρον, και θα δώσω μεγάλη έμφαση στις χρήσεις των πυρηνικών αντιδράσεων και τα θετικά και τα αρνητικά κάθε είδους από αυτά.
Περιγραφή του κινδύνου που διατρέχουμε..
κατά Ματθαίον κγ', 24
Η θεματολογία λοιπόν αυτού του Blog δεν είναι μια επανάληψη σε όσα έχουν ειπωθεί πολλές φορές στο παρελθόν από επιστήμονες και μη για την υπερθέρμανση του πλανήτη. Και αυτό το λέω γιατί είναι πιο σωστό να προσεγγίζουμε τη Γη ως πλανητικοί γιατροί των οποίων ο ασθενής είναι η Γη και μας παραπονιέται πως έχει πυρετό. Θεωρώ πως η επιδείνωση της υγείας της Γης θα πρέπει να αποτελεί το σημαντικότερο μέλημά μας καθώς οι ίδιες μας οι ζωές και αυτές των αγαπημένων μας προσώπων εξαρτώνται από μια υγιή Γη.
Μόνο αν θεωρούμε τον πλανήτη Γη ως ζωντανό αυτορυθμιζόμενο σύστημα(η επιστημονική κοινότητα αποδέχτηκε πως η Γη είναι ένα αυτορθμιζόμενο σύστημα στη διακήρυξη του Άμστερνταμ το 2001) θα μπορέσουμε να λάβουμε άμεσα μέτρα για την καταστολή του προβλήματος. Κι εδώ είμαι κατηγορηματικός. Αν δεν φροντίσουμε εμείς σήμερα τη Γη, αυτή θα φροντίσει τον εαυτό της, καθιστώντας μας ανεπιθύμητους.
Η "αειφόρος ανάπτυξη" που βασίζεται στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και αντικατάστασης των καυσίμων με αυτές, αποτελεί την σύγχρονη προσέγγιση των οικολόγων και των πολιτικών με οικολογικούς προβληματισμούς για την επίλυση των προβλημάτων. Σε ένα άρθρο του ενημερωτικού δελτίου του Διεθνούς προγράμματος για τη Γεώσφαιρα και τη Βιόσφαιρα (IGBP) αναφέρεται: Η αειφόρος ανάπτυξη είναι ένας μετακινούμενος στόχος. Αντιπροσωπεύει μια συνεχή προσπάθεια εξισορρόπησης κι ενοποίησης τριών πυλώνων.: Της κοινωνικής ευζωίας, της οικονομικής ευημερίας και της προστασίας του περιβάλλοντος. Πολλοί θεωρούν ότι αυτή η πολιτική είναι ηθικά ανώτερη από την συνέχιση της βιομηχανικής δραστηριότητας. Το κοινό λάθος ΚΑΙ των δύο, είναι πως θεωρείται ως δεδομένο το γεγονός ότι η Γη θα συνεχίσει σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό να παραμένει η ίδια. Πριν από 200 χρόνια, που οι αλλαγές ήταν ανύπαρκτες ή αργές, ίσως να είχαμε το χρόνο να υιοθετήσουμε την αειφόρο ανάπτυξη για να σωθούμε. Τώρα όμως, είναι πάρα πολύ αργά. Η ζημιά έχει ήδη γίνει. Δεν μπορεί ένας καρκινοπαθής του πνεύμονα να θεραπευτεί αν σταματήσει να καπνίζει. Γιατί λοιπόν καθυστερούμε να αποδεχτούμε το μέγεθος του κινδύνου που διατρέχουμε?
Για να μην θεωρηθώ όμως υπερβολικός σε αυτά που λέω, θα παραθέσω ένα διάγραμμα που δημοσιεύτηκε μετά από συνέδριο της IPCC (Διακυβερνητική Επιτροπή για τις κλιματικές αλλαγές). Το διάγραμμα αυτό δημοσιεύτηκε το 1987 και αποτελεί την εκτίμηση της επιτροπής για το κλίμα του μέλλοντος ως το έτος 2100.
[η IPCC αποτελεί την πιο έγκυρη πηγή πληροφοριών και προβλέψεων για το κλίμα του αιώνα που διανύουμε]
Η επάνω διακεκομμένη γραμμή αναπαριστά μια υπόθεση για την οποία πίστευαν ότι ήταν η ακραία μορφή της πρόβλεψης και ανήκε στο χώρο της επιστημονικής φαντασίας. Ο σταυρός που έχει προστεθεί από πρόσφατη συνεδρίαση του συμβουλίου δείχνει το σημείο που βρισκόμαστε σήμερα.. Είμαστε ήδη κοντά στις ακραίες αλλαγές της θερμοκρασίας για τις οποίες ανησυχούσαν τόσο πολύ αυτοί οι πρωτοπόροι.
Για αναλογιστείτε σε τι ακραίο σημείο έχουμε φτάσει....Μήπως έχουμε ξεπεράσει το οριακό σημείο αναστροφής για το οποίο οι επιστήμονες της IPCC φοβούνται πως υπάρχει? Αν συμβαίνει τελικά αυτό, οι αλλαγές είναι μη αναστρέψιμες και πιθανόν να συμβεί ένα ακραίο και αιφνίδιο φυσικό φαινόμενο που θα εξομαλύνει την κατάσταση. Τι θα συμβεί με τη ζωή σε μια τέτοια περίπτωση?
Είναι αργά για "Αειφόρο Ανάπτυξη"
Μήπως τελικά η λύση υπάρχει?
Φυσικά, δεν συνιστώ τη χρήση της Πυρηνικής ενέργειας ως μακροπρόθεσμη πανάκεια για το βασανισμένο πλανήτη μας, ούτε ως λύση για όλα μας τα προβλήματα. Τη θεωρώ όμως το μοναδικό όπλο που έχουμε σήμερα στην διάθεσή μας. Πρέπει να καταπολεμήσουμε τους φόβους μας και ν αποδεχτούμε την πυρηνική ενέργεια ως μια ασφαλή και αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Σήμερα, η χρήση της, είναι τόσο αξιόπιστη όσο μας επιτρέπουν οι γνώσεις μας στη μηχανολογία και έχει υψηλή επίδοση σε ότι αφορά την ασφάλεια συγκρίνοντάς την με κάθε άλλη μεγάλης κλίμακας ενεργειακή πηγή. Η Γαλλία απέδειξε ότι η πυρηνική ενέργεια μπορεί να γίνει σημαντική δημόσια πηγή ενέργειας μέχρι η πυρηνική σύντηξη να γίνει πρακτική επιλογή..
Κι εκεί θα ήθελα να επικεντρώσω όλη την προσοχή μου..
Πυρηνική Σύντηξη
Από τις αρχές του 20ου αιώνα ακόμη, όταν ο μεγάλος πρωτοπόρος A.Einstein θεμελίωνε τις βασικές αρχές της πυρηνικής φυσικής μέχρι πριν από λίγα χρόνια, η παραγωγή ενέργειας μέσω της οδού της Πυρηνικής σύντηξης θεωρούνταν αδύνατη.(οι λόγοι θα αναλυθούν σε επόμενη ανάρτηση).
Σύμφωνα λοιπόν με τον μεγάλο επιστήμονα, η διαδικασία της συνένωσης δυο ελαφρών πυρήνων, για να σχηματίσουν ένα βαρύτερο, λέγεται πυρηνική σύντηξη. η πυρηνική σύντηξη είναι το δεύτερο είδος πυρηνικής αντίδρασης. Επειδή η μάζα του τελικού πυρήνα είναι μικρότερη από το άθροισμα των μαζών των αρχικών πυρήνων, υπάρχει μια απώλεια μάζας, η οποία συνοδεύεται από αντίστοιχη αύξηση της ενέργειας της τελικής κατάστασης. Τρία τέτοια παραδείγματα σύντηξης είναι τα παρακάτω:
11H + 11H = 21H + e+ + ve
11H + 21H = 32He + γ
11H + 32He = 42He + e+ + ve
Τα παραπάνω που είναι τονισμένα με μπλε χρώμα πιθανών να μην ενδιαφέρουν την πλειοψηφία των αναγνωστών αλλά είναι αναγκαία για να εξηγήσω τα πλεονεκτήματα της πυρηνικής σύντηξης ως μεθόδου παραγωγής ενέργειας.
Περιγραφή των αντιδράσεων..
Όπως βλέπουμε στις αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης, κύριο καύσιμο είναι το Υδρογόνο, στοιχείο που υπάρχει άπλετο στο νερό των ωκεανών. Αυτό σημαίνει φτηνή ενέργεια και συγχρόνως ανεξάντλητη! Όταν κοιτάξουμε ποια είναι τα προϊόντα της αντίδρασης αυτής θα διαπιστώσουμε πως τα μοναδικά προϊόντα είναι το Τρίτιο(Ισότοπο υδρογόνου), το Ήλιο (αδρανές αέριο και φιλικό προς τον άνθρωπο), ένα ηλεκτρόνιο(στοιχειώδες σωματίδιο όλων των ενώσεων) κι ένα ποζιτρόνιο(στοιχειώδες σωματίδιο) το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την αλυσιδωτή αντίδραση, οπότε δεν ελευθερώνεται στο περιβάλλον. Το συμπέρασμα που βγάζουμε είναι πως "καίγοντας" νερό, παράγουμε τεράστια ποσά ενέργειας που πιθανών στο μέλλον να μπορούν να καλύψουν με ευκολία τις ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη και το μοναδικό "καυσαέριο" είναι το Ήλιο.
Πόσο ακίνδυνη είναι;
Η ελεγχόμενη σύντηξη είναι η καλή όψη των πυρηνικών αντιδράσεων. Η καθαυτή αντίδραση σύντηξης δεν αφήνει ραδιενεργά κατάλοιπα, αν και το τρίτιο είναι ραδιενεργός μορφή του υδρογόνου. Επίσης 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. Τέλος, στην περίπτωση διαφυγής του τριτίου αυτό ανεβαίνει αμέσως στα ψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Την περασμένη δεκαετία, η επιστημονική κοινότητα κατάφερε σε πειραματική κλίμακα να δημιουργήσει πυρηνικό αντιδραστήρα σύντηξης και να τον θέσει ομαλά σε λειτουργία
Πυρηνική Σύντηξη: Μια πραγματικότητα του αιώνα μας
Μετά την επιτυχία του πειραματικού αντιδραστήρα ΤΟΚΑΜΑΚ, και λίγα χρόνια ερευνών την τελευταία δεκαετία, φτάσαμε τον περασμένο χρόνο στη σημαντικότερη συμφωνία δημιουργίας του πρώτου αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης. Πρόκειται για την κοινοπραξία αρκετών "ισχυρών κρατών" του κόσμου με σκοπό την κατασκευή του ITER (international thermobuclear experiment). To όνομα ITER συγχρόνως σημαίνει στα Λατινικά: Δρόμος.
Ένας προληπτικός θα έλεγε πως η επιλογή της ονομασίας, ίσως είναι και η επιτυχία του πειράματος..
Περισσότερα για τη κοινοπραξία
Στην κοινοπραξία των κρατών που θα κατασκευάσει τον νέο αντιδραστήρα συμμετέχουν όλες σχεδόν οι οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες του κόσμου, Ευρωπαϊκή Ένωση, ΗΠΑ, Ρωσία, Ιαπωνία, Κίνα, Κορέα και Ελβετία, ενώ το όλο εγχείρημα τελεί υπό την αιγίδα της Διεθνούς Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας.
Αν όλα πάνε καλά, η λειτουργία του αντιδραστήρα ITER θα αρχίσει το 2016.
Σύντηξη και πολιτική
Κάθε φορά που η τιμή του πετρελαίου ανεβαίνει, οι κυβερνήσεις των οικονομικώς ανεπτυγμένων χωρών αποφασίζουν να χρηματοδοτήσουν την έρευνα για την ελεγχόμενη θερμοπυρηνική σύντηξη. Έτσι η πρόοδος σε αυτόν τον τομέα ακολουθεί την τιμή του πετρελαίου! Κατά την προηγούμενη μεγάλη πετρελαϊκή κρίση, στα τέλη της δεκαετίας του 1970, οι μεγάλες δυνάμεις της εποχής, οι ΗΠΑ, η ΕΣΣΔ και οι ευρωπαϊκές χώρες του οργανισμού Ευρατόμ, είχαν επιτύχει μεγάλη πρόοδο. Ωστόσο με τη υποχώρηση των τιμών του πετρελαίου περιορίστηκε και η χρηματοδότηση των ερευνητικών προσπαθειών. Από την εποχή εκείνη δεν έχει γίνει κάποιο ουσιαστικό βήμα. Το σχέδιο της κατασκευής του αντιδραστήρα ITER καρκινοβατούσε εδώ και αρκετά χρόνια, με βασικό πρόβλημα τη χώρα εγκατάστασης. Όλες οι χώρες της κοινοπραξίας ήθελαν να φιλοξενήσουν τον αντιδραστήρα επειδή, σε αντίθεση με τους ατομικούς αντιδραστήρες ουρανίου, που έχουν πάντα τον κίνδυνο έκρηξης και παράγουν ραδιενεργά κατάλοιπα, οι θερμοπυρηνικοί αντιδραστήρες είναι ασφαλείς και «καθαροί». Τελικά φαίνεται ότι η συνεχιζόμενη αύξηση των τιμών του πετρελαίου επέδρασε καταλυτικά στις διαπραγματεύσεις και αποφασίστηκε τελικά να κατασκευαστεί ο αντιδραστήρας στην πόλη Κανταράς της Γαλλίας, θέση που υποστήριζε η Ευρωπαϊκή Ένωση.
Εικόνα από την εφημερίδα "Το Βήμα" (Κυριακή 26 Νοεμβρίου 2006)
Σημασία της κοινοπραξίας
Γιατί όμως?
Δεν έχουμε χρόνο να εξελίξουμε τεχνολογικά τις μεθόδους παραγωγής ενέργειας από τις ανανεώσιμες πηγές. Είμαστε κοντά, αν δεν το έχουμε περάσει ακόμα, στο οριακό σημείο αναστροφής. Δεν έχουμε χώρο να καλιεργήσουμε βιοκαύσιμα για να καλύψουμε όλες τις ενεργειακές ανάγκες μας. Κάθε χρόνο, για την κίνηση των οχημάτων μας, καταναλώνουμε 2-3 Γιγατόνους καυσίμων.(1 γιγατόνος=χίλια εκατομμύρια τόνοι). Η ετήσια κατανάλωση τροφίμων ανέρχεται σε μισό γιγατόνο. Θα χρειαζόμασταν το έδαφος αρκετών πλανητών με το μέγεθος της Γης για να καλλιεργούμε βιοκαύσιμα.
Επιπρόσθετα, η ιδέα των αιολικών πάρκων όχι μόνο είναι ασύμφορη αλλά όπως επιστήμονες υποστηρίζουν, τα αιολικά πάρκα, αλλοιώνουν το στροβιλισμό της ατμόσφαιρας και ενδέχεται να προκαλούν δυσμενείς κλιματικές αλλαγές στις περιοχές στις οποίες βρίσκονται.
Η ηλιακή ενέργεια ίσως στο μέλλον χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα όταν φυσικά επινοηθούν μετατροπείς με χαμηλό κόστος έτισ ώστε να μπορεί ο καθένας από εμάς να τους αποκτήσει.
Η γεωθερμική ενέργεια δυστυχώς είναι ελεύθερα διαθέσιμη σε λίγες περιοχές της Γης όπως η Ισλανδία. Οπότε η πλειοψηφία των κρατών του κόσμου δεν έχει πρόσβαση σε αυτή τη μορφή ενέργειας.
Υποστηρίζω πως η πυρηνική ενέργεια είναι η μοναδική μορφή ενέργειας μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και μπορεί να ικανοποιήσει τις ανάγκες μας χωρίς να αποτελεί κίνδυνο για την Γη και χωρίς να παρεμβαίνει στην ικανότητά της να διατηρεί φιλικές συνθήκες κλίματος και ατμοσφαιρικής σύνθεσης. Το μεγαλύτερο ποσό διαθέσιμης ενέργειας από τις χημικές αντιδράσεις της καύσης του άνθρακα είναι περίπου 9 κιλοβατόρες ανά χιλιόγραμο.Η πυρηνική σύντηξη προσφέρει εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια. Οπότε η ποσότητα των πυρηνικών καυσίμων για να καλυφθούν οι ενεργειακές ανάγκες μας είναι ελάχιστη σε σχέση με τον όγκο των δραστηριοτήτων μας και το ίδιο ισχύει και για τα πυρηνικά απόβλητα. Έτσι, θα χρησιμοποιούμε τη πυρηνική σύντηξη για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα μέχρι να προκληθούν προβλήματα σαν αυτά που αντιμετωπίζουμε σήμερα με τα ορυκτά καύσιμα.
Γιατί λοιπόν να αντιδρούν οι οικολόγοι με τόσο πάθος σε αυτή την ευεργετική ανακάλυψη? Μήπως πρέπει σύντομα να αναθεωρήσουν τις απόψεις τους και όλοι μαζί να συνεργαστούμε για το κοινό καλό?
Δημήτρης Ευαγγελόπουλος