Rritja e konsumit të energjisë ka ardhur duke u rritur gjatë viteve me zhvillimin e revolucionit të energjisë. Kjo rritje e konsumit global lind nevojën për të eksploruar opsione të reja, më efikase dhe të qëndrueshme të energjisë. Në këtë kontekst, bashkimi bërthamor Ajo paraqitet si një alternativë me potencial të madh për prodhimin e energjisë. Megjithatë, aktualisht nuk ekziston në nivel industrial për shkak të sfidave të mëdha teknike. Një nga përpjekjet më të avancuara për të zhvilluar këtë teknologji është Projekti ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), një program ndërkombëtar që synon të demonstrojë qëndrueshmërinë e shkrirjes bërthamore.
Në këtë artikull do të shpjegojmë se nga përbëhet programi ITER, cili është objektivi i tij kryesor dhe të rejat më të fundit rreth zhvillimit të tij.
Çfarë është ITER
El ITER Është një nga projektet më të mëdha dhe më komplekse shkencore në botë. Është një reaktor eksperimental i shkrirjes bërthamore që kërkon të përsërisë proceset që ndodhin në brendësia e Diellit dhe yjeve të tjerë, ku shkrirja e atomeve të hidrogjenit gjeneron energji. Në një reaktor si ITER, reaksionet e shkrirjes zhvillohen në një mjedis të kontrolluar, me materiale dhe temperatura ekstreme që përpiqen të imitojnë kushtet e bërthamës diellore, duke gjeneruar një sasi të konsiderueshme energjie.
Shkrirja bërthamore konsiston në kombinimin e dy atomeve të lehta, zakonisht deuterium y tritium, për të formuar një më të rëndë (helium) dhe për të çliruar sasi të mëdha energjie në proces. Kjo energji është shumë më e madhe se ajo e përftuar përmes ndarjes bërthamore, që është procesi i përdorur aktualisht në centralet bërthamore konvencionale. ITER përdor një sistem izolimi magnetik përmes një pajisjeje të njohur si "tokamak". Ky reaktor ka formën e një toroid (doughnut) dhe përdor magnet të fuqishëm superpërcjellës për të përqendruar plazmën e nxehtë të nevojshme për reaksionet e shkrirjes pa rënë në kontakt me muret e reaktorit.
Një nga sfidat më të mëdha teknologjike të projektit ITER është arritja e temperaturave rreth 150 milionë gradë Celsius, rreth 10 herë më të larta se ato të bërthamës së Diellit. Ky nivel i temperaturës është i nevojshëm për të shkrirë izotopet e hidrogjenit në kushte të kontrolluara. Qëllimi i ITER është të demonstrojë se bashkimi bërthamor nuk është vetëm i mundur, por mund të jetë gjithashtu një burim i qëndrueshëm komercial i energjisë për të ardhmen.
Energjia që mund të gjenerohet përmes shkrirjes bërthamore mund të jetë praktikisht e pashtershme, meqenëse lëndët djegëse kryesore, deuterium dhe tritium, janë relativisht të bollshme. Deuteriumi mund të nxirret nga uji i detit, ndërsa tritiumi mund të merret nga litiumi, një material gjithashtu i zakonshëm në planet.
ITER, Cadarache dhe Spanjë
ITER është duke u ndërtuar Cadarache, në jug të Francës, një qendër kërkimore me një histori të gjatë në studimet bërthamore. Që nga fillimi i tij, ky projekt gjigant ka pasur bashkëpunimin e 35 vendeve, duke përfshirë Bashkimin Evropian, Shtetet e Bashkuara, Kinën, Indinë, Japoninë, Rusinë dhe Korenë e Jugut.
Buxheti fillestar për ndërtimin e tij ishte rreth 5.000 milionë euro, megjithëse këto shifra mund të rriten ndjeshëm me përparimin e projektit. Vlerësohet se ndërtimi i ITER do të zgjasë rreth 10 vjet dhe funksionimi i tij do të zgjasë për të paktën 20 vjet të tjera. Gjatë kësaj periudhe, objektivi kryesor do të jetë të tregohet se është e mundur të krijohet një termocentrali me shkrirje në shkallë të gjerë, i aftë për të gjeneruar më shumë energji sesa harxhon.
Spanja gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në projektin ITER. Që nga viti 2007, selinë e Agjencisë Evropiane të Fusionit ndodhet në Barcelonë, ku shumica e përpjekjeve janë të koordinuara midis inxhinierëve, shkencëtarëve dhe administratorëve evropianë të përfshirë në projekt. Spanja merr pjesë aktive në kërkimin dhe zhvillimin e materialeve të avancuara për reaktorin, përveç bashkëpunimit në projektimin e sistemeve të manipulimit në distancë dhe diagnostifikimit të avancuar për të monitoruar dhe kontrolluar funksionimin e tokamak.
Përparësitë e shkrirjes bërthamore
Zhvillimi i shkrirjes bërthamore ka disa përparësi që e bëjnë atë një opsion shumë tërheqës të energjisë:
- Zero emetimet e gazeve serrë: Ndryshe nga lëndët djegëse fosile, termocentralet me shkrirje nuk lëshojnë dioksid karboni ose ndotës në atmosferë gjatë funksionimit.
- Siguri: Fuzioni bërthamor nuk paraqet të njëjtin rrezik si ndarja bërthamore. Në rast të dështimit të reaktorit, reagimet do të ndaleshin natyrshëm, pa pasoja katastrofike si ato që mund të ndodhin në një impiant të ndarjes.
- Karburant i bollshëm: Siç u përmend, deuterium mund të merret lehtësisht nga uji i detit, dhe tritium mund të prodhohet nga litiumi, duke siguruar një furnizim pothuajse të pakufizuar të karburantit.
- Gjenerimi më i vogël i mbetjeve radioaktive: Megjithëse shkrirja bërthamore prodhon disa mbetje, është shumë më e vogël dhe më pak e rrezikshme se ajo e krijuar nga ndarja. Mbetjet e shkrirjes bëhen jo të rrezikshme brenda disa dekadave, ndërsa mbetjet e ndarjes mund të mbeten radioaktive për mijëra vjet.
Lajmet më të fundit dhe përparimet teknologjike
ITER ka arritur një fazë vendimtare në vitet e fundit. Në vitin 2012, leja e ndërtimit të tij u mor nga autoritetet franceze dhe në vitin 2014 filloi puna për montimin e pjesëve dhe komponentëve kyç të reaktorit. Furnizimet janë shpërndarë midis vendeve pjesëmarrëse, sipas kontributit të tyre në projekt.
Një nga momentet më të rëndësishme në historinë e fundit të ITER ishte fillimi i asamblesë së bërthama e makinës në 2020. Ky montim do të zgjasë përafërsisht pesë vjet, dhe plazma e parë – faza në të cilën reaktori hyn në punë – pritet të merret në año 2025. Edhe pse kjo plazma e parë do të jetë jetëshkurtër dhe objektivi i saj kryesor do të jetë të tregojë se magnetët punojnë siç duhet, ajo shënon një hap thelbësor në vërtetimin e konceptit të shkrirjes në shkallë të gjerë.
Një nga sfidat kryesore për t'u zgjidhur është menaxhimi i gazit radioaktiv tritium, e cila krijohet gjatë reaksioneve të shkrirjes. ITER po heton metoda për të kontrolluar dhe kufizuar në mënyrë të sigurt këtë material.
Përveç progresit në ndërtimin e reaktorit, shkencëtarët dhe grupet kërkimore në mbarë botën po punojnë në aspekte të tjera kyçe për të siguruar suksesin e ITER. Ata po zhvillohen procedura më të mira diagnostikuese dhe operative për të kontrolluar qëndrueshmërinë e plazmës, si dhe materiale të reja për muret e brendshme të reaktorit që mund të përballojnë kushtet ekstreme të krijuara nga shkrirja.
Fizibiliteti teknik dhe komercial i shkrirjes bërthamore do të mbetet nën vlerësim për dy dekadat e ardhshme, por rezultatet paraprake janë premtuese. Ekspertët tashmë besojnë se ITER mund të jetë hapi i parë drejt një të ardhmeje energjetike të dominuar nga bashkimi bërthamor dhe disa parashikojnë se prodhimi komercial i energjisë Nga ky burim do të jetë e mundur rreth vitit 2050.
ITER përfaqëson shpresën më të mirë për energjinë e shkrirjes bërthamore si një zgjidhje afatgjatë për sfidat energjetike dhe mjedisore të botës së sotme.