הגידול בצריכת האנרגיה גדל עם השנים עם התפתחות מהפכת האנרגיה. גידול זה בצריכת האנרגיה ברחבי העולם מחייב לחפש אפשרויות אנרגיה יעילות אחרות שיעזרו להזין את כל הצריכה הדרושה שתידרש. מכיוון שאיחוי גרעיני עדיין לא קיים ברמה התעשייתית, סדרת מחקר במקומות רבים מזה שנים. השימוש באמור שנוצר על ידי היתוך גרעיני הוא אחד המטרות והמאמצים שיש לכל החוקרים במטרה לפתח יתרון אנרגטי גדול. לשם כך קיימת תוכנית המכונה ITER (כור ניסיוני תרמו-גרעיני בינלאומי).
במאמר זה אנו נספר לכם ממה מורכבת תוכנית ITER ומה מטרתה העיקרית.
מה זה ITER
האנרגיה שנוצרת בתהליך הגרעיני המכונה היתוך גרעיני יכולה להיות עצומה. כאשר נעשה שימוש באנרגיה הנוצרת בהתמזגות גרעינית של אטומי אור בכבדים כבדים יותר, ניתן להשיג כמות גדולה של אנרגיה יעילה. עם זאת, זה משהו שעדיין לא מפותח ברמה התעשייתית.
מאז שנות החמישים נעשה מאמץ חשוב במחקר ופיתוח היתוך גרעיני מכיוון שיש לו יתרון גדול. וזה כי במהלך היתוך גרעיני נוצרת כמות גדולה של אנרגיה. אחד המרכיבים ההכרחיים להתמזגות זו הוא דאוטריום. דאוטריום הוא איזוטופ מימן שופע למדי. מסיבה זו, היתוך גרעיני הוא אחת התגובות המבוקשות ביותר בתחום האנרגיה.
ITER היא בין התוכניות הבינלאומיות שהראו כי ניתן לשמור על תהליך ההיתוך הגרעיני בפלזמה, אך הדבר דורש מאמץ רב. מטרת תוכנית זו היא לקבוע את הכדאיות הטכנולוגית והכלכלית של מיזוג גרעיני. השיטה שבה מתבצעת תגובה זו היא באמצעות כליאה מגנטית לייצור חשמל. זה משמש שלב ראשוני להקמת מתקן שניתן להשתמש בו להפקת אנרגיה בתהליך זה.
במשך יותר מ -50 שנה, אירופה הייתה המובילה במחקר היתוך גרעיני. כל ההיבטים הקשורים לפיזיקה וכימיה הקשורים לאיחוי מתואמים באמצעות הנציבות האירופית. תוכנית ITER ממומנת באמצעות תוכנית מסגרת המחקר EURATOM וקרנות לאומיות מהמדינות החברות ושווייץ. אחד היתרונות של היתוך גרעיני הוא כוחו הספציפי הגדול. וזה שיש לו יכולת גדולה להיות מסוגל לייצר אנרגיה. הבעיה היא שכדי שתגובת היתוך גרעיני זה תהיה יעילה לחלוטין, יש צורך בטמפרטורות שבין 100 ל -200 מיליון מעלות צלזיוס. זה משהו שכיום כמעט בלתי אפשרי להשיג.
ITER, Cadarache וספרד
זה היה פרויקט שתקציבו הראשוני היה כ -5.000 מיליון יורו שניתן לשלש אותו אם התוצאות יתחילו להופיע במהירות. משך ההקמה המשוער של בניית פרויקט זה הוא בערך כ -10 שנים והיא צפויה לשמור על פעולה זו עוד 20 שנה.
ITER נחשב לפרויקט חקר האנרגיה המדעית הגדול בעולם. מטרתה העיקרית היא להראות כי ניתן להשתמש באיחוי גרעיני כמקור אנרגיה. עלינו לזכור כי היתוך גרעיני מתרחש בתוך השמש ובכוכבים. במקומות אלה הטמפרטורות מאוד גבוהות כמו גם הלחץ. הלחץ הנובע מכוח הכבידה הגדול הקיים בשמש גורם לטמפרטורות להיות גבוהות מאוד ותגובת היתוך גרעיני יכולה להתרחש.
עד היום זו עדיין מכונת מחקר, בהיותה נחשבת יותר למכונת ניסוי. המטה של סוכנות ההיתוך האירופית שוכן בברצלונה מאז 2007, שם מאורגנים ב- ITER כל המאמצים הדרושים לביצוע היתוך גרעיני. יש מכלול של יותר מ -180 אנשים עובדים מחולקים בין מהנדסים, מדענים ומנהלים. ספרד משתתפת בתוכנית זו באמצעות האיחוד האירופי ותרומתה הראשונה והעיקרית היא בתחומי הפיזיקה של כליאה מגנטית.
נעשה ניסיון לשפר את ייצור הטריטיום, את בקרת הזרקת האנרגיה ואת מערכות האבחון, טריטיום הוא איזוטופ נוסף של מימן. ספרד עושה מאמץ רב על מנת ששיפורים טכנולוגיים יוכלו להשפיע על התפתחות הכור. עזרה בחומרים מיוחדים, מערכות טיפול מרחוק ומערכות מתכת נוזלית.
החדשות האחרונות
החדשות האחרונות לגבי פרויקט ITER היו כי רישיונו בשנת 2012 על ידי הרשויות הצרפתיות. הבנייה החלה בשנת 2014 ואספקת רכיבים חולקה בין המדינות המשתתפות בפרויקט.
לא כולם מסכימים עם ההשקעה הכלכלית העצומה שדורש מיזוג גרעיני. מה עוד, ישנן כמה בעיות שיש לפתור, כמו למשל יצירת גז טריטיום רדיואקטיבי.. ישנן קבוצות שמסבירות כי ניתן להשיג את יעדי האנרגיה שראינו אם כל ההשקעה הושקעה באנרגיה נקייה וזולה, כגון שילוב של אנרגיה מתחדשת.
כמו כן, חושבים כי השילוב של אנרגיה מתחדשת יכול להיעשות בזמן קצר יותר ובעלות נמוכה יותר. הם לוקחים בחשבון שייצור אנרגיה בכל דרך שהיא עולה כסף וגורם להשפעה סביבתית מסוימת במידה מסוימת. עם זאת, הוכח כי אנרגיה מתחדשת משפיעה פחות על הסביבה מכיוון שהיא משתמשת באנרגיה מהטבע. הוא אינו מזהם במהלך השימוש בו וניתן לשפר אותו עם פיתוח טכנולוגי.
תלוי איך מתנהלת חקירת ITER, לא ניתן יהיה לייצר אנרגיה ברמה המסחרית עד לשנת 2035 לכל המוקדם.
אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על פרויקט ITER.