Η Ιαπωνία έκανε ένα αποφασιστικό βήμα προς το όνειρο της απεριόριστης, καθαρής ενέργειας. Στο Εθνικό Ινστιτούτο Επιστήμης Σύντηξης (NIFS), η ιαπωνική startup Helical Fusion ανακοίνωσε την επιτυχή ολοκλήρωση της πρώτης στον κόσμο δοκιμής ενός εμπορικά κλιμακώσιμου υπεραγώγιμου πηνίου υψηλής θερμοκρασίας (HTS). Το επίτευγμα αυτό δεν είναι απλώς μια τεχνική νίκη, αλλά αποτελεί ένα από τα πιο απτά βήματα προς την υλοποίηση της πυρηνικής σύντηξης, μιας πηγής ενέργειας χωρίς εκπομπές άνθρακα, σχεδόν ανεξάντλητης.
Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε θερμοκρασία 15 kelvin (περίπου -258 °C) και υπό μαγνητικό πεδίο 7 tesla, συνθήκες που προσομοιώνουν εκείνες ενός πραγματικού αντιδραστήρα σύντηξης. Το πηνίο κατάφερε να διατηρήσει σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα 40 kA, απόδειξη ότι μπορεί να λειτουργήσει με αξιοπιστία σε περιβάλλοντα παρόμοια με εκείνα που απαιτούνται για τον εγκλωβισμό πλάσματος — το υπέρθερμο αέριο στο οποίο οι ατομικοί πυρήνες συγχωνεύονται, απελευθερώνοντας τεράστια ποσά ενέργειας.
Για την ομάδα της Helical Fusion, με επικεφαλής τον CEO Takaya Taguchi, η επιτυχία αυτή επιβεβαιώνει ότι η Ιαπωνία βρίσκεται ανάμεσα στους πρωτοπόρους που θα μπορούσαν να κατασκευάσουν τον πρώτο λειτουργικό σταθμό σύντηξης στον κόσμο.
Η Helical Fusion ιδρύθηκε το 2021 και βασίζεται στην τεχνολογία “helical stellarator” που αναπτύχθηκε από το NIFS. Σε αντίθεση με τους πιο γνωστούς αντιδραστήρες τύπου tokamak, όπου απαιτείται εξωτερικό ρεύμα για να διατηρηθεί το πλάσμα σταθερό, το helical stellarator χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία που προέρχονται εξ ολοκλήρου από την ίδια τη γεωμετρία των πηνίων. Αυτό του επιτρέπει να λειτουργεί πιο σταθερά και για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, χωρίς τα προβλήματα διακοπών ή αστάθειας που αντιμετωπίζουν οι tokamak αντιδραστήρες.
Η εταιρεία είναι η μοναδική που συνεχίζει τη βιομηχανική έρευνα σε αυτή τη γραμμή τεχνολογίας και φιλοδοξεί να κατασκευάσει, μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030, το πρώτο εμπορικό εργοστάσιο σύντηξης στον κόσμο.
Το εγχείρημα της Helical Fusion υλοποιείται μέσα από το πρόγραμμα Helix, μια σειρά από πρωτότυπα και ολοκληρωμένες δοκιμές που θα οδηγήσουν σταδιακά σε πλήρη λειτουργία. Μετά την τρέχουσα επιτυχία των HTS πηνίων, η επόμενη φάση περιλαμβάνει την κατασκευή του Helix HARUKA — μιας πειραματικής διάταξης σχεδιασμένης να αποδείξει ότι η σταθερή και ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη μπορεί να επιτευχθεί σε εργαστηριακή κλίμακα.
Αμέσως μετά θα ακολουθήσει το Helix KANATA, το πρώτο πιλοτικό εργοστάσιο ικανό να λειτουργεί συνεχώς, παράγοντας καθαρή ηλεκτρική ενέργεια και διαθέτοντας εξαρτήματα που μπορούν εύκολα να συντηρηθούν ή να αντικατασταθούν. Αν το σχέδιο αυτό πετύχει, θα μπορούσε να σημάνει την απαρχή της ενεργειακής επανάστασης που ο κόσμος περιμένει εδώ και δεκαετίες.
Η Helical Fusion λαμβάνει οικονομική υποστήριξη από την ιαπωνική κυβέρνηση μέσω του προγράμματος SBIR Phase 3, το οποίο χρηματοδοτείται από το Υπουργείο Παιδείας και Έρευνας με περίπου 2 δισεκατομμύρια γιεν — περίπου 13 εκατομμύρια ευρώ. Η πρωθυπουργός Sanae Takaichi θεωρεί την πυρηνική σύντηξη στρατηγικό πυλώνα για την ενεργειακή ανεξαρτησία της Ιαπωνίας, ωστόσο ο Taguchi επισημαίνει ότι η χώρα επενδύει ακόμη πολύ λιγότερα από τις ΗΠΑ και την Κίνα, όπου τα προγράμματα σύντηξης ξεπερνούν το 1 τρισεκατομμύριο γιεν σε χρηματοδότηση.
Η επιτυχής δοκιμή θα μπορούσε να λειτουργήσει ως καταλύτης για αυξημένη κρατική υποστήριξη, καθώς η Ιαπωνία επιδιώκει να διατηρήσει το προβάδισμά της σε έναν τομέα με τεράστιες οικονομικές και γεωπολιτικές προεκτάσεις.
Σήμερα υπάρχουν περίπου πενήντα προγράμματα πυρηνικής σύντηξης σε όλο τον κόσμο. Ωστόσο, μόνο λίγα —όπως το Commonwealth Fusion Systems στις ΗΠΑ— στοχεύουν ρεαλιστικά στη δημιουργία εμπορικών αντιδραστήρων που να πληρούν όλα τα απαραίτητα κριτήρια: σταθερότητα, θετικό ενεργειακό ισοζύγιο και δυνατότητα εύκολης συντήρησης.
Ο Junichi Miyazawa, τεχνικός διευθυντής της Helical Fusion, δήλωσε ότι «οι υπεραγώγιμες πηνίες υψηλής θερμοκρασίας δεν είναι πλέον απλώς εργαστηριακές κατασκευές, αλλά έτοιμα εργαλεία για πραγματικά ενεργειακά εργοστάσια». Αν οι δηλώσεις αυτές επιβεβαιωθούν στην πράξη, η Ιαπωνία θα μπορούσε να βρεθεί στην πρώτη γραμμή μιας τεχνολογίας που υπόσχεται να αλλάξει οριστικά το ενεργειακό τοπίο του πλανήτη.
Η επιτυχία της Helical Fusion δεν σημαίνει ότι η πυρηνική σύντηξη είναι έτοιμη για άμεση εμπορική εφαρμογή. Αλλά αποτελεί καθοριστικό βήμα: δείχνει ότι οι τεχνολογικές προϋποθέσεις για σταθερή, ελεγχόμενη σύντηξη μπορούν να επιτευχθούν σε βιομηχανικό επίπεδο.
Αν τα επόμενα στάδια του προγράμματος κυλήσουν όπως έχει σχεδιαστεί, η Ιαπωνία θα μπορούσε να γίνει η πρώτη χώρα που θα παράγει καθαρή, ανεξάντλητη ενέργεια από τη σύντηξη, ένα επίτευγμα που εδώ και μισό αιώνα θεωρείται το «Άγιο Δισκοπότηρο» της επιστήμης.
[source]
