Η ουτοπία γίνεται πραγματικότητα. Επανάσταση στην παραγωγή καθαρής και
απεριόριστης ενέργειας στην Ευρώπη, από το 2014, φέρνει με τη σύντηξη
υδρογόνου με λέιζερ το Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα HiPER, στο οποίο μετέχει η
χώρα μας, με επιστημονική αιχμή το Κέντρο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ
του ΤΕΙ Κρήτης που εδρεύει στο Ρέθυμνο και είναι επικεφαλής του
Προγράμματος Βασικής Επιστήμης του HiPER.
Το πρώτο εργοστάσιο παρασκευής καθαρής ενέργειας με τη σύντηξη
υδρογόνου με λέιζερ αναμένεται να κατασκευαστεί σε ευρωπαϊκή χώρα που
δεν έχει επιλεγεί ακόμα, το 2014, ενώ με βάση τους επιστημονικούς
υπολογισμούς χρειάζεται μονοψήφιος αριθμός εργοστασίων παρόμοιου τύπου
για να καλυφθεί ενεργειακά ολόκληρη η Ευρώπη.
Στο τεράστιο αυτό επιστημονικό, τεχνολογικό αλλά και στρατηγικό
πολιτικό εγχείρημα για την ενεργειακή αυτονομία της Ευρώπης -επομένως
και της χώρας μας- με καθαρή ενέργεια, το ΤΕΙ Κρήτης, με επικεφαλής τους
καθηγητές Οπτοηλεκτρονικής και Λέιζερ, Μιχάλη Ταταράκη και Κυματικής
Φυσικής Νεκτάριο Παπαδογιάννη, πρωτοπορεί παγκοσμίως στην έρευνα
αλληλεπίδρασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ύλη. Ταυτόχρονα
έχει συγκροτηθεί μια διεπιστημονική ελληνική ομάδα στο πλαίσιο του
HiPER, αποτελούμενη από 14 φορείς, μεταξύ των οποίων και η ΔΕΗ.
Μάλιστα στις 9 Ιουνίου η ειδική μόνιμη επιτροπή Ερευνας και
Τεχνολογίας της Βουλής συζήτησε το όλο θέμα στη Βουλή, παρουσία των δύο
Ελλήνων επιστημόνων και του προέδρου του ΤΕΙ Κρήτης, Βαγγέλη Καπετανάκη.
Ο κ. Καπετανάκης, καθώς και η προηγούμενη διοίκηση του ΤΕΙ
Κρήτης με επικεφαλής τη Χαρά Αθανασάκη, στήριξαν με όλες τους τις
δυνάμεις το όλο εγχείρημα.
Κύριε Ταταράκη και κ. Παπαδογιάννη, τι σημαίνει σύντηξη με
υδρογόνο;
«Η φυσική επιλογή της παραγωγής ενέργειας στο σύμπαν είναι η
σύντηξη "ελαφρών" πυρήνων για την παραγωγή "βαρύτερων" στοιχείων με
ταυτόχρονη έκλυση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας από τα παραγόμενα ταχέως
κινούμενα νετρόνια. Αυτό ακριβώς συμβαίνει στο εσωτερικό του Ηλιου μας.
Λόγω της τεράστιας βαρυτικής πίεσης, τα άτομα του υδρογόνου έρχονται
τόσο κοντά, υπερνικώντας την ηλεκτροστατική τους άπωση λόγω του θετικού
φορτίου τους, ώστε αρχίζουν να εμφανίζονται τεράστιες πυρηνικές
συγκολλητικές δυνάμεις. Ετσι παράγεται ένα "βαρύτερο" από το υδρογόνο
στοιχείο, το ήλιο· ταυτόχρονα διαφεύγουν νετρόνια με σχετικιστικές
ταχύτητες. Τα νετρόνια αυτά μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, η
οποία τελικά φτάνει ύστερα από ένα μακρόχρονο ταξίδι στην επιφάνεια του
Ηλιου, κάνοντάς τον βασική ενεργειακή πηγή της αστρικής γειτονιάς μας.
Είναι εντυπωσιακό να αναφερθεί ότι η σύντηξη του υδρογόνου που
εμπεριέχεται σε ένα κυβικό χιλιόμετρο θαλασσινού νερού θα μας δώσει τόση
ενέργεια όσο όλα τα γνωστά ενεργειακά αποθέματα του πλανήτη μας.
Η σύντηξη, ευτυχώς, δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα, ούτε
υπάρχει το πρόβλημα της αλυσιδωτής αντίδρασης, αφού κάθε σφάλμα το μόνο
που μπορεί να κάνει είναι να σταματήσει την αντίδραση. Ομως μέχρι
σήμερα, η παραγωγή ενέργειας από σύντηξη με θετικό ισοζύγιο έχει
αποδειχθεί εξαιρετικά δύσκολη για τους επιστήμονες».
Ποιες προσεγγίσεις είναι οι πλέον καλές;
«Δύο μόνο επιστημονικές απόψεις θεωρείται ότι προσεγγίζουν τη
σύντηξη σοβαρά, η μέθοδος του μαγνητικού περιορισμού (πρόγραμμα ITER)
και η μέθοδος της αδρανειακής σύντηξης με laser (National Ignition
Facility - California USA και το Πρόγραμμα Ευρωπαϊκών Υποδομών HiPER).
Η Φυσική της αδρανειακής σύντηξης είναι πλέον γνωστή από το
εσωτερικό των άστρων. Επιπρόσθετα η διαδικασία της παραγωγής ενέργειας
από σύντηξη υδρογόνου έχει ήδη επιτευχθεί στη Γη αλλά με την υποβοήθηση
γειτονικής σχάσης. Η επίδειξη της αρχής παραγωγής ενέργειας με θετικό
ισοζύγιο από την αδρανειακή σύντηξη με laser είναι κοντά όσο ποτέ και
αναμένεται μέσα στην επόμενη διετία στο National Ignition Facility στην
Καλιφόρνια των ΗΠΑ.
Η απάντηση της Ευρώπης είναι το πρόγραμμα του ευρωπαϊκού οδικού
χάρτη στον τομέα της ενέργειας, του HiPER (High Power laser Energy
Research, www.hiperlaser.org ). Το HiPER προχωράει ένα βήμα πέρα από την
επίδειξη της αδρανειακής σύντηξης με laser, χρησιμοποιώντας μια
προσέγγιση που θα επιτρέψει την παραγωγή ενέργειας από σύντηξη υδρογόνου
σε βιομηχανική κλίμακα.
Το HiPER εντάχθηκε στον ευρωπαϊκό οδικό χάρτη τον Οκτώβριο του
2006. Σε αυτό συμμετέχουν επίσημα 7 ευρωπαϊκά κράτη (Μεγάλη Βρετανία,
Γαλλία, Ελλάδα, Τσεχία, Ιταλία, Ισπανία, Πορτογαλία) και 25 ερευνητικά
ινστιτούτα από 11 χώρες εντός και εκτός Ευρώπης. Το Μάιο του 2007 η
πρόταση της 3ετούς προπαρασκευαστικής φάσης έγινε αποδεκτή από την
κοινότητα με συμμετοχή από χώρες όπως ΗΠΑ, Ιαπωνία, Κορέα, Ρωσία, Κίνα
και Καναδάς. Η προπαρασκευαστική φάση τελειώνει σε λίγους μήνες με
εξαιρετικά θετικά αποτελέσματα. Θα ακολουθήσει μια τρίχρονη φάση
λεπτομερούς σχεδιασμού μέχρι το 2014. Η τριετία αυτή θα συμπέσει με την
τεχνολογική ολοκλήρωση και ωρίμανση των απαιτήσεων της σύντηξης με
laser. Κατόπιν θα αρχίσει η κατασκευαστική φάση για την υλοποίηση ενός
σταθμού παραγωγής ενέργειας από αδρανειακή σύντηξη υδρογόνου με laser σε
βιομηχανική κλίμακα».
Η Ελλάδα πώς μετέχει σε αυτό το εγχείρημα;
«Η ελληνική συμμετοχή είναι έντονη από τα πρώτα βήματα του HiPER
και συντονίζεται από το Κέντρο Φυσικής Πλάσματος & Laser (CPPL) του
ΤΕΙ Κρήτης. Η ερευνητική ομάδα του CPPL είναι επικεφαλής του
προγράμματος της βασικής επιστήμης του HiPER. Η Ελλάδα συμμετέχει μέσω
της γενικής γραμματείας Ερευνας & Τεχνολογίας».
12 ελληνικά ΑΕΙ
Η ΓΓΕΤ πρόσφατα χρηματοδότησε τη δημιουργία του συνδεδεμένου
εθνικού δικτύου HiPER-GR, όπου συμμετέχουν 12 ελληνικά πανεπιστήμια και
ερευνητικά κέντρα και δύο εταιρείες με υψηλή δραστηριότητα στο χώρο της
ενέργειας. Τα ακαδημαϊκά ιδρύματα και οι εταιρείες που συμμετέχουν στο
ελληνικό δίκτυο HiPER-GR είναι:
- ΤΕΙ Κρήτης - Συντονιστής Φορέας: Κέντρο Φυσικής Πλάσματος και
Laser (CPPL).
- Πολυτεχνείο Κρήτης: Εργαστήριο Δομής της Υλης και Φυσικής
Λέιζερ (ΔΥΦΛ).
- Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων: Το Εργαστήριο Ατομικής και Μοριακής
Φυσικής και το Κέντρο Εφαρμογών Laser στο Τμήμα Φυσικής.
- Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο: Τμήμα Φυσικής της Σχολής
Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών.
- Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών: Εργαστήριο
Ηλεκτρικού Χαρακτηρισμού Ηλεκτρονικών Διατάξεων.
- Ιδρυμα Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ): Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής
Δομής και Λέιζερ (ΙΗΔΛ).
- Ακαδημία Αθηνών.
- Πανεπιστήμιο Πατρών: Εργαστήριο Φωτονικών Υλικών, Δομών και
Εφαρμογών του Τμήματος Επιστήμης Υλικών.
- Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης: Εργαστήριο Ηλεκτρομαγνητισμού
και Διαστημικής.
- ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»: Ινστιτούτο Πυρηνικής Τεχνολογίας και
Ακτινοπροστασίας (ΙΠΤΑ).
- Εθνικό Ιδρυμα Ερευνών: Ινστιτούτο Θεωρητικής και Φυσικής
Χημείας (ΙΘΦΧ), το Εργαστήριο Φωτονικής για Νανοεφαρμογές και το
Εργαστήριο Φασματοσκοπικών Εφαρμογών.
- Ινστιτούτο Χημικής Μηχανικής και Χημικών Διεργασιών Υψηλής
Θερμοκρασίας (ΕΙΧΗΜΥΘ), Ιδρυμα Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ).
- Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού Α.Ε. (ΔΕΗ)
- Tropical ΑΕΒΕ.
Σύμφωνα με τους καθηγητές, θα υπάρξουν και εθνικά οφέλη από την
συμμετοχή της χώρας στο πρόγραμμα όπως:
- Η προνομιακή χρήση της άπλετης μελλοντικής καθαρής ενέργειας
που θα παραχθεί από τη σύντηξη υδρογόνου.
- Η ελληνική ψήφος για την επιλογή της ευρωπαϊκής χώρας που θα
στεγάσει την Κεντρική Ευρωπαϊκή Εγκατάσταση (διπλωματικό κέρδος).
- Η ενίσχυση των ελληνικών επιστημονικών ομάδων μέσα από τη
συμμετοχή τους σε κοινά πειράματα στις μεγάλες εγκαταστάσεις του HiPER
κ.ά.
(από την εφημερίδα "ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ", 17/06/2010)