Ο «τρόπος των αστεριών» για την παραγωγή άφθονης ενέργειας αποτελεί εδώ και δεκαετίες το ιερό δισκοπότηρο της εφαρμοσμένης πυρηνικής φυσικής.

Η λεγόμενη σύντηξη ατόμων, με παράλληλη έκλυση ενέργειας, έχει μεν επιτευχθεί σε πολλές χώρες, αλλά δυστυχώς μόνο για μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου. Για να αξιοποιηθεί αυτή η ενέργεια στην πραγματική ζωή, θα πρέπει να διατηρηθεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε κατάλληλες και εξαιρετικά περίπλοκες υποδομές, οπότε προς το παρόν το όραμα για έναν μονίμως «αναμμένο» πλανήτη, με ελάχιστο κόστος και μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα παραμένει ασύλληπτο όραμα του μέλλοντος.

Μια ελεγχόμενη αντίδραση σύντηξης απελευθερώνει περίπου τέσσερα εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από την καύση άνθρακα, πετρελαίου ή φυσικού αερίου και τέσσερις φορές περισσότερη από τη σχάση, το είδος της πυρηνικής ενέργειας που χρησιμοποιείται σήμερα. Δεν θα αναπτυχθεί εγκαίρως για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής σε αυτή την κρίσιμη δεκαετία, αλλά θα μπορούσε να αποτελέσει τη λύση απέναντι στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

Η κινεζική κυβέρνηση διοχετεύει χρήματα στο εγχείρημα, βάζοντας περίπου 1 έως 1,5 δισεκατομμύριο δολάρια ετησίως στη σύντηξη, σύμφωνα με τον Jean Paul Allain, ο οποίος ηγείται του Γραφείου Επιστημών Ενέργειας Σύντηξης του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. Συγκριτικά, η κυβέρνηση Μπάιντεν δαπανά περίπου 800 εκατομμύρια δολάρια ετησίως.

«Για μένα, αυτό που είναι πιο σημαντικό από τον αριθμό, είναι στην πραγματικότητα το πόσο γρήγορα το κάνουν αυτό», δήλωσε ο Allain, μιλώντας στο CNN.

Οι ιδιωτικές επιχειρήσεις και στις δύο χώρες είναι αισιόδοξες, λέγοντας ότι μπορούν να έχουν τα πρώτα αξιοποιήσιμα εμπορικά αποτελέσματα μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2030, παρά τις τεράστιες τεχνικές προκλήσεις που παραμένουν.

Οι ΗΠΑ ήταν μεταξύ των πρώτων στον κόσμο που προχώρησαν σε αυτό το φουτουριστικό παιχνίδι, καθώς εργάζονταν σοβαρά στην έρευνα για τη σύντηξη από τις αρχές της δεκαετίας του 1950. Η είσοδος της Κίνας στη σύντηξη έγινε αργότερα την ίδια δεκαετία. Τελευταία όμως το Πεκίνο έχει ανεβάσει τους ρυθμούς του. Από το 2015, οι πατέντες σύντηξης έχουν αυξηθεί κατακόρυφα στην Κίνα και τώρα διαθέτει περισσότερες από οποιαδήποτε άλλη χώρα, σύμφωνα με τα στοιχεία της βιομηχανίας που δημοσιεύονται από το Nikkei.

Η κατάκτηση της σύντηξης είναι μια δελεαστική προοπτική που υπόσχεται πλούτο και παγκόσμια επιρροή σε όποια χώρα την κατακτήσει πρώτη και, στη Σαγκάη, μια μικρή νεοφυής επιχείρηση με την ονομασία Energy Singularity εργάζεται πυρετωδώς για αυτόν τον σκοπό.

Κατασκεύασε το δικό της tokamak μέσα σε τρία χρόνια από την ίδρυσή της, γρηγορότερα από ό,τι έχει κατασκευαστεί ποτέ οποιοσδήποτε συγκρίσιμος αντιδραστήρας. Ένα tokamak είναι ένα εξαιρετικά πολύπλοκο μηχάνημα που θυμίζει σχηματικά τα ντόνατ, όπου το υδρογόνο θερμαίνεται σε ακραίες θερμοκρασίες, και η ύλη βρίσκεται σε κατάσταση πλάσματος που μοιάζει με «σούπα», στην οποία λαμβάνει χώρα η αντίδραση πυρηνικής σύντηξης.

Για μια νεοσύστατη εταιρεία που εργάζεται σε έναν από τους πιο δύσκολους γρίφους της φυσικής στον κόσμο, η Energy Singularity είναι απίστευτα αισιόδοξη. Έχει λόγο να είναι: Έχει λάβει περισσότερα από 112 εκατομμύρια δολάρια σε ιδιωτικές επενδύσεις και έχει επίσης επιτύχει μια παγκόσμια πρωτιά – το τρέχον tokamak της είναι το μοναδικό που έχει χρησιμοποιήσει προηγμένους μαγνήτες σε ένα πείραμα πλάσματος.

Γνωστοί ως υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας, οι μαγνήτες είναι ισχυρότεροι από τους χάλκινους που χρησιμοποιούνταν σε παλαιότερα τοκαμάκ. Σύμφωνα με τους επιστήμονες του ΜΙΤ που ερευνούν την ίδια τεχνολογία, επιτρέπουν μικρότερα τοκαμάκ που μπορούν να παράγουν τόση ενέργεια σύντηξης όση τα μεγαλύτερα και μπορούν να περιορίσουν καλύτερα το πλάσμα.

Η εταιρεία σχεδιάζει να κατασκευάσει ένα tokamak δεύτερης γενιάς έως το 2027, για να αποδείξει ότι οι μέθοδοί της είναι εμπορικά βιώσιμες, και αναμένει μια συσκευή τρίτης γενιάς που θα μπορεί να τροφοδοτεί το δίκτυο πριν από το 2035.

Αντίθετα, τα τοκαμάκ στις ΗΠΑ είναι γερασμένα, εξηγεί ο Andrew Holland, διευθύνων σύμβουλος της Ένωσης Βιομηχανίας Σύντηξης με έδρα την Ουάσιγκτον. Ως αποτέλεσμα, οι ΗΠΑ βασίζονται στις μηχανές των συμμάχων τους στην Ιαπωνία, την Ευρώπη και το Ηνωμένο Βασίλειο για να προωθήσουν την έρευνά τους.

Ο Holland σχολιάζει ότι ένα νέο υπό κατασκευή ερευνητικό πάρκο σύντηξης στην ανατολική Κίνα, αξίας 570 εκατομμυρίων δολαρίων, το οποίο ονομάζεται CRAFT θα ολοκληρωθεί έως το 2025. «Εμείς δεν έχουμε κάτι τέτοιο», προσθέτει. «Το Εργαστήριο Πλατινικής Φυσικής του Πρίνστον αναβαθμίζει το tokamak του εδώ και 10 χρόνια.Το άλλο εν λειτουργία tokamak στις Ηνωμένες Πολιτείες, το DIII-D, είναι ένα μηχάνημα 30 ετών.Δεν υπάρχουν σύγχρονες εγκαταστάσεις σύντηξης στα αμερικανικά εθνικά εργαστήρια».

Ενώ η κυβέρνηση της Κίνας ρίχνει κρατικό χρήμα στη σύντηξη, οι ΗΠΑ έχουν προσελκύσει πολύ περισσότερες ιδιωτικές επενδύσεις. Σε παγκόσμιο επίπεδο, ο ιδιωτικός τομέας έχει δαπανήσει 7 δισεκατομμύρια δολάρια για τη σύντηξη τα τελευταία τέσσερα χρόνια, εκ των οποίων περίπου το 80% προέρχεται από αμερικανικές εταιρείες. Αλλά αν η κινεζική κυβέρνηση συνεχίσει να επενδύει πάνω από 1 δισεκατομμύριο δολάρια ετησίως, αυτό θα μπορούσε σύντομα να επισκιάσει τις δαπάνες των ΗΠΑ, ακόμη και στον ιδιωτικό τομέα. Και όσο περισσότερες απόπειρες επιχειρεί, τόσο αυξάνει και τις πιθανότητές της να πετύχει.