12 °C Rethymno, GR
28/01/2023

ΕΤΟΙΜΑΖΕΤΑΙ Ο ΟΔΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΤΕΥΞΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ

Πρωταγωνιστεί στην έρευνα το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ του ΕΛΜΕΠΑ

• Στον τομέα της παραγωγής ενέργειας από σύντηξη υδρογόνου με χρήση λέιζερ

Τις τεράστιες προοπτικές αντιμετώπισης της ενεργειακής κρίσης μέσα από την παραγωγή καθαρής ενέργειας με την πυρηνική σύντηξη του υδρογόνου με λέιζερ επεσήμαναν χθες οι ερευνητές του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ του Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστημίου Κρήτης.

Με αφορμή το επίτευγμα που καταγράφηκε στις ΗΠΑ, που αφορούσε την επίδειξη, επί της αρχής, παραγωγής πλεονάσματος ενέργειας από την πυρηνική σύντηξη υδρογόνου με τη χρήση υπερ-ισχυρών λέιζερ, οι επιστήμονες του ΕΛΜΕΠΑ χθες παρουσίαζαν τις δυνατότητες που υπάρχουν σε ευρωπαϊκό επίπεδο μέσα από την έρευνα στην οποία πρωτοστατεί το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ για την παραγωγή καθαρής ενέργειας.

Όπως σημείωσαν, η Ευρώπη με την πρώτη φάση του προγράμματος HiPER (High Power Energy Research) δημιούργησε την επιστημονική βάση για μια διαφορετική αρχιτεκτονική της σύντηξης με λέιζερ που υπόσχεται μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση. Τώρα με το υπό διαμόρφωση νέο πρόγραμμα HiPER+ διαμορφώνεται στην Ευρώπη ο οδικός χάρτης της έρευνας για σύντηξη με χρήση ισχυρών παλμών λέιζερ και της νέας αρχιτεκτονικής. Σε αυτή την ευρωπαϊκή προσπάθεια η Ελλάδα πρωτοστατεί εδώ και χρόνια μέσω του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ του ΕΛΜΕΠΑ και του ελληνικού δικτύου που έχει αναπτυχθεί γύρω από το Ινστιτούτο. 

Απαιτούνται ακόμα, όπως τόνισαν χαρακτηριστικά πολλές επιστημονικές και τεχνολογικές εξελίξεις για την επίτευξη ενέργειας σύντηξης σε βιομηχανική κλίμακα. Σε συνδυασμό όμως με τις αναμενόμενες επενδύσεις του ιδιωτικού τομέα όπως είπαν, αναμένεται να υπάρξει πλέον μεγάλη ώθηση για την ταχεία πρόοδο προς αυτή την κατεύθυνση υπό το φως της ιστορικής ανακοίνωσης. Η Ελλάδα έχει τους επιστήμονες και την τεχνογνωσία για να πρωτοστατήσει σε αυτή την ενεργειακή επανάσταση. Το μόνο που απαιτείται είναι η πολιτεία να λάβει τις ενδεικνυόμενες αποφάσεις στήριξης της αντίστοιχης ελληνικής επιστημονικής κοινότητας στο αμέσως επόμενο διάστημα.

Στη διάρκεια συνέντευξης τύπου χθες ο διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ του ΕΛΜΕΠΑ, Μιχάλης Ταταράκης, καθηγητής τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών και διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ ανέφερε: «Μιλάμε για καθαρή μορφή ενέργειας. Δεν υπάρχουν ραδιενεργά απόβλητα μεγάλου χρόνου ζωής. Η ενέργεια που παράγεται είναι άπλετη. Όταν αυτό περάσει σε βιομηχανική κλίμακα, είναι ένα πολύ μεγάλο στοίχημα ότι θα λυθεί το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη. Χρειάζεται, όμως, ακόμα πολλή δουλειά μέχρι να φτάσουμε στο σημείο αυτό. Αυτό που έγινε τις προηγούμενες μέρες και δόθηκε τόση μεγάλη δημοσιότητα διεθνώς, είναι ότι για πρώτη φορά εδείχθη η αρχή, ότι με χρήση λέιζερ η πυρηνική σύντηξη δουλεύει, μπορεί να παράγει ενέργεια. Τα επόμενα βήματα είναι να γίνει επιστημονική έρευνα τόσο σε επίπεδο βασικής επιστήμης, αλλά και σε επίπεδο τεχνολογίας, ώστε να μπορέσει να παραχθεί η σύντηξη με απόδοση για να είναι συμφέρουσα και να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, να ωφεληθεί η κοινωνία. Πρόκειται για ένα ιστορικό βήμα, αφού εδώ και 70 περίπου χρόνια οι επιστήμονες προσπαθούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα, να ξεκλειδώσουν ένα μυστικό της φύσης το οποίο είναι πολύ καλά κλειδωμένο και δεν θα μπορούσε να μην είναι τόσο καλά κλειδωμένο, καθώς κρύβει πολύ μεγάλη ισχύ. Είναι η πρώτη φορά που με χρήση λέιζερ παράγεται καθαρή ενέργεια σύντηξης με απόδοση περίπου 50%. Από εδώ και πέρα, λοιπόν, οι προσπάθειες της επιστήμης και της τεχνολογίας θα είναι αυτή η ενέργεια, η μέθοδος να ανεβάσει την απόδοσή της για να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανική κλίμακα».

Όπως εξήγησε ο κ. Ταταράκης η Ευρώπη από το 2008 έχει προχωρήσει στο πρόγραμμα HIPER, το οποίο ολοκλήρωσε την πρώτη του φάση το 2013 και στο οποίο τη χώρα μας εκπροσώπησε το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ του ΕΛΜΕΠΑ. Στο πρόγραμμα αυτό ο στόχος ήταν να διερευνηθεί η δυνατότητα παραγωγής ενέργειας από σύντηξη με μια άλλη αρχιτεκτονική, σε σχέση με αυτήν που ακολουθείτε στις ΗΠΑ. «Αυτή η άλλη αρχιτεκτονική που προσπαθούμε να ερευνήσουμε, θεωρούμε ότι θα μας δώσει την απόδοση που χρειάζεται, ώστε να μπορέσει αυτή η ενέργεια να περάσει σε βιομηχανική κλίμακα και άρα στα σπίτια μας.

Το αποτέλεσμα που ανακοινώθηκε στις ΗΠΑ το περιμέναμε από το 2013, που τότε ήταν το τέλος της πρώτης φάσης του προγράμματος HIPER. Ήρθε οκτώ χρόνια αργότερα. Όταν κάνεις έρευνα, και ειδικά σε έναν τόσο σημαντικό τομέα που είναι πολύ δύσκολο να μελετηθούν τα φαινόμενα, τα πράγματα μπορούν να καθυστερήσουν και όντως καθυστέρησαν περίπου οκτώ χρόνια. Γι’ αυτό ακριβώς και το HIPER το 2013, πέρασε σε μια ενδιάμεση φάση συνέχισης της έρευνας με χρηματοδότηση από διάφορα προγράμματα της Ε.Ε., όπως είναι το EUROfusion, το Enabling Research και άλλες δράσεις τόσο ευρωπαϊκές, όσο και εθνικές. Σε αυτήν, λοιπόν, την προσπάθεια του HIPER το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ αποτελεί ένας από τους πολύ σοβαρούς πόλους έρευνας. Ήταν ο επικεφαλής για τη βασική επιστήμη του προγράμματος σε όλη την Ευρώπη και δημιούργησε ένα δίκτυο φορέων γύρω από το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ για τη διάχυση της γνώσης αυτής στον ελλαδικό χώρο. Μέτα την ανακοίνωση των αποτελεσμάτων στις ΗΠΑ, βρισκόμαστε στη φάση που συγγράφουμε τον ευρωπαϊκό οδικό χάρτη για την επόμενη φάση του προγράμματος HIPER, το λεγόμενο HIPER Plus. Σήμερα βρισκόμαστε στην ευχάριστη θέση να πούμε ότι ο οδικός αυτός χάρτης βρίσκεται υπό διαμόρφωση, που σιγά-σιγά θα τεθεί σε διαβούλευση μεταξύ των φορέων και κρατών που θα συμμετέχουν στην καινούργια φάση του HIPER, ώστε να προχωρήσει η έρευνα στην Ευρώπη στην αρχιτεκτονική που εμείς θέλουμε να δουλέψουμε. Η βασική αρχιτεκτονική ονομάζεται hanging ignition, δηλαδή με κύματα κρούσεις να μπορέσουμε να συμπιέσουμε το πλάσμα, το υδρογόνο σε μεγάλες θερμοκρασίες και πιέσεις για να αρχίσει η διαδικασία της σύντηξης. Η χώρα βρίσκεται αυτήν την στιγμή στην ευχάριστη θέση, επειδή συμμετείχε ενεργά σε ερευνητικό επίπεδο από την πρώτη φάση της εφαρμογής του προγράμματος HIPER, να είναι στις χώρες οι οποίες θα έχουν τα πλεονεκτήματα από τη συνέχιση της έρευνας για την παραγωγή ενέργειας από σύντηξη μέσω του καινούργιου προγράμματος».

Από την πλευρά του ο διευθυντής Ερευνών του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ Νεκτάριος Παπαδογιάννης υπογράμμισε:

«Αυτήν την στιγμή, το επίτευγμα αυτό που έγινε στην Αμερική και δείχτηκε η αρχή της σύντηξης υδρογόνου, ουσιαστικά αλλάζει τα δεδομένα για τις επόμενες 2-3 δεκαετίες, που πρέπει να ενταθεί η έρευνα γιατί ξέρουμε τώρα ότι μπορούμε να παράγουμε άπλετη ενέργεια από τη σύντηξη υδρογόνου. Αυτό μπορεί να πει κανείς ότι είναι η αποχρηματικοποίηση της ενέργειας, διότι το καύσιμο είναι το υδρογόνο, το υδρογόνο υπάρχει άπλετο στον πλανήτη, υπάρχει καταρχήν στο νερό που αποτελεί την συντριπτική πλειοψηφία του στοιχείου που υπάρχει στον πλανήτη γη. Με αυτόν τον τρόπο θεωρούμε ότι τώρα και κρατικές, αλλά και ιδιωτικές επενδύσεις σε αυτόν τον τομέα, θα οδηγήσουν ραγδαία στην ανάπτυξη αυτής της μορφής παραγωγής ενέργειας, από την σύντηξη υδρογόνου. Αρκεί να πούμε ότι η ελάχιστη ποσότητα καυσίμου, που πλέον το καύσιμο είναι δωρεάν, μπορεί να παράγει πραγματικά άπλετη ενέργεια. Σε αυτό λοιπόν το κομμάτι, από αυτήν την επιτυχία που την αναμέναμε πριν μερικά χρόνια η αλήθεια είναι, καθυστέρησε λίγο λόγω τεράστιων θεμάτων που έχουν να κάνουν με τα θέματα της τεχνολογίας, αλλά και της ίδιας της επιστήμης, θα οδηγήσει τώρα τις διάφορες περιοχές του πλανήτη στην ένταση αυτής της έρευνας και στις χρηματοδοτήσεις. Εμείς μιλάμε τώρα για το πρόγραμμα της σύντηξης υδρογόνου από λέιζερ, δηλαδή το ευρωπαϊκό πρόγραμμα HIPER. Συνεχίζεται αυτήν την στιγμή με τη δημιουργία του νέου προγράμματος HIPER Plus, υπό το φώς των νέων δεδομένων και της παραγωγής αυτής της ενέργειας. Σε αυτό, λοιπόν, το νέο πρόγραμμα η χώρα μας έχει ρόλο. Υπάρχει δουλειά που γίνεται στο Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ του ΕΛΜΕΠΑ με τη βοήθεια τριών ελληνικών κυβερνήσεων -θα τολμήσω να πω, -με τους επιστήμονες οι οποίοι είναι γύρω από το ινστιτούτο και οι οποίοι πραγματικά μπορούν να συνεισφέρουν σημαντικά σε αυτήν την ανάπτυξη, την ευρωπαϊκή ανάπτυξη της παραγωγής ενέργειας από σύντηξη υδρογόνου. Είναι ξεκάθαρο ότι το ινστιτούτο πρέπει να ενισχυθεί περαιτέρω. Χρειάζονται κάποιες επιπλέον επενδύσεις σε εξοπλισμό, αλλά και σε προσωπικό, έτσι ώστε να συνεχίσει η χώρα τον ρόλο της και να έχει μερίδιο στην παραγωγή αυτής της ενέργειας με έναν φτηνότερο τρόπο, λόγω ακριβώς της συμμετοχή της στο επιστημονικό κομμάτι της παραγωγής της έρευνας».

Τόνισε ο κ. Παπαδογιάννης και συμπλήρωσε ότι: «Είναι πολύ σημαντικό ότι ένα περιφερειακό πανεπιστήμιο, το νεότερο πανεπιστήμιο της χώρας έχει ακριβώς τον πόλο αυτόν για την Ελλάδα που παίζει σημαντικό ρόλο στην Ευρώπη».

Από την πλευρά του ο Νίκος Βιδάκης, αντιπρύτανης οικονομικών του ΕΛΜΕΠΑ εκπροσώπησε στη χθεσινή συνέντευξη τύπου τον πρύτανη, ο οποίος δεν παραβρέθηκε λόγω ασθένειας.

Ο κ. Βιδάκης μίλησε για την ερευνητική δομή του ΕΛΜΕΠΑ, το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ, τονίζοντας μεταξύ άλλων:

«• Το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ (IPPL – Institute of Physical Plasma & Lasers, ippl.hmu.grr) είναι ένα από τα έξι Ινστιτούτα του Πανεπιστημιακού Ερευνητικού Κέντρου (Π.Ε.Κ.) του Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστημίου.

Αποτελεί φορέα της Εθνικής Ερευνητικής Υποδομής για το Ευρωπαϊκό πρόγραμμα HiPER (The High Power laser Energy Research) και είναι ένα από τα δύο σημεία πρόσβασης της Εθνικής Ερευνητικής Υποδομής…

Στο IPPL εκτός από την πρωτοποριακή έρευνα, διεξάγεται προπτυχιακή (σε επίπεδο διπλωματικών/ πρακτικών εργασιών) και μεταπτυχιακή (σε επίπεδο μάστερ και διδακτορικών διατριβών) εκπαίδευση υψηλού επιπέδου.

Συμμετέχει στις ερευνητικές υποδομές του ευρωπαϊκού πανεπιστημίου ATHENA.

Το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ δραστηριοποιείται στις ακόλουθες ερευνητικές περιοχές και γνωστικά αντικείμενα:

Αλληλεπίδραση ισχυρής ακτινοβολίας λέιζερ με ύλη και πλάσμα.

Οπτοηλεκτρονική.

Οπτοακουστική.

Προσομοιώσεις και μηχανολογικές κατασκευές: προσομοιώσεις κατασκευών, φαινομένων και κατεργασιών με αναλυτικές και αριθμητικές μεθόδους.

Σύμφωνα με τις νέες επιστημονικές εξελίξεις στον τομέα της σύντηξης με λέιζερ, το IPPL αναδεικνύεται ακόμη περισσότερο σε έναν σημαντικό πόλο έρευνας και καινοτομίας σε θέματα ενέργειας στη χώρα μας και σε ολόκληρη την Ευρώπη.

Το IPPL αποτελεί έναν πόλο αριστείας της έρευνας στο ΕΛΜΕΠΑ.

Η πρυτανεία συγχαίρει το ακαδημαϊκό προσωπικό του ινστιτούτου και τον διευθυντή του καθηγητή Μιχ. Ταταράκη».

Στόχος η αυτοπαραγωγή με χρονικό ορίζοντα την 25ετια

Απαντώντας σε σχετική ερώτηση για το πότε θα είναι εφικτή η παραγωγή καθαρής ενέργειας και η αξιοποίησή της από τα ελληνικά νοικοκυριά οι ερευνητές του Ινστιτούτου Φυσικής Πλάσματος και Λέιζερ τόνισαν πως ο στόχος έχει οριστεί σε χρονικό ορίζοντα μιας 25ετιας.

Ειδικότερα, ο κ. Ταταράκης, τόνισε:

«Είναι πάρα πολύ μεγάλη η ενέργεια που παράγεται, εξαιρετικά μεγάλη και φτάνει για όλους σε κάθε γωνιά αυτού του πλανήτη. Για το θέμα του χρονοδιαγράμματος, ξέρετε στην επιστήμη μπορεί να έχουμε έναν στόχο, όμως ο στόχος αυτός μπορεί κάποιες φορές να καθυστερήσει χρονικά να επιτευχθεί. Στην επιστήμη πολλές φορές παρουσιάζονται προβλήματα τα οποία πρέπει να τα λύσεις. Παρουσιάζονται προβλήματα τόσο βασικής επιστήμης, όσο και προβλήματα τεχνολογίας. Αυτά τα προβλήματα ήταν η αιτία, λοιπόν, που καθυστέρησε αυτή η ανακοίνωση, αυτός ο στόχος. Ήρθε όμως, και αυτό ακριβώς είναι η έρευνα. Εμείς εδώ στην Ευρώπη έχουμε βάλει έναν στόχο να παράγουμε ενέργεια με τη δική μας την αρχιτεκτονική, με τη χρήση λέιζερ, μετά από 20-25 χρόνια. Αυτός είναι ο στόχος. Χρειάζεται πολλή δουλειά για να επιτευχθεί και προφανώς, το αν επιτευχθεί χρονικά στην ώρα του αργότερα ή νωρίτερα, σε αυτό μεγάλο ρόλο παίζει και η χρηματοδότηση στον τομέα της έρευνας».

Από την πλευρά του ο κ. Παπαδογιάννης, εκτίμησε ότι με δεδομένο το πρόβλημα της ενεργειακής κρίσης που ταλανίζει τον πλανήτη οι χρηματοδοτήσεις όπως είπε ενδέχεται να είναι γενναίες, άρα σύντομα η επιστημονική έρευνα να μπορέσει να αποδώσει καρπούς: «Η σύντηξη υδρογόνου είναι καταρχήν παραγωγή ενέργειας καθαρής από αποτύπωμα άνθρακα, αυτό που λέμε carbon free, με ό,τι αυτό συνεπάγεται για το περιβάλλον. Είναι ο φυσικός τρόπος που παράγει την ενέργεια η φύση στο εσωτερικό των αστεριών. Η πυρηνική σύντηξη, λοιπόν, έχει τα εξής χαρακτηριστικά: Δεν παράγει ισότοπα ραδιενεργά μεγάλου χρόνου ζωής. Δεν έχει αποτύπωμα στο περιβάλλον, σχεδόν καθόλου. Επιπρόσθετα το καύσιμο είναι 0 η τιμή του. Γι’ αυτό ακριβώς είναι η προσπάθεια για χρόνια τώρα να επιτευχθεί. Όσον αφορά το χρόνο επίτευξης τυυ στόχου, αυτό που πιστεύουμε είναι ότι οι χρηματοδοτήσεις θα είναι πολύ πιο ισχυρές στο εξής. Όταν υπήρχαν ήδη ισχυρές χρηματοδοτήσεις, χωρίς να έχει επιδειχθεί ειδικά με λέιζερ η επίτευξη επί της αρχής, τώρα που έχουμε την απόδειξη ότι αυτό το πράγμα επιστημονικά γίνεται, θα υπάρχει κατά την προσωπική μου άποψη ταχεία χρηματοδότηση. Αυτό θα φέρει το τελικό αποτέλεσμα στη βιομηχανική κλίμακα πολύ πιο κοντά από ό,τι προηγουμένως. Δεν μπορεί κανείς να πει χρόνο, αλλά πιστεύω ότι θα είναι λίγα, δηλαδή 10-20 χρόνια. Λόγω του ενεργειακού προβλήματος θα υπάρχουν πολύ ισχυρές χρηματοδοτήσεις και εθνικές και από ιδιωτικά κονδύλια».