PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : نگاهي به فناوري هاي جديد براي توليد انرژي پاکيزه



Tomcattter
25-07-2008, 10:21
نگاهي به فناوري هاي جديد براي توليد انرژي پاکيزه

برترين دستاورد بشر هنوز در راه است




نايگل پرايتيس / ترجمه؛ سليمان فرهاديان

هرگاه از انرژي و منابع تامين انرژي سخن به ميان مي آيد، از همجوشي هسته يي کمتر صحبتي مي شود. اما هم اکنون دانشمندان درباره روش هاي ايمن و سازگار با محيط زيست براي توليد انرژي الکتريکي پژوهش مي کنند.

در زمانه ما بحران انرژي از صفحه هاي کتاب هاي درسي به دنياي سياست نقل مکان کرده است و يکي از موضوع هاي بسيار مهم در عرصه سياست هاي جهاني است. منابع انرژي آينده به طور فزاينده يي آسيب پذيرند و مصرف جهاني انرژي به طور روزافزوني زياد مي شود. تخمين زده مي شود ميزان مصرف انرژي تا سال 2030 حدود 71 درصد افزايش داشته باشد و پس از آن نيز به رشد خود ادامه دهد. کمبود انرژي بر همه جنبه هاي زندگي نوين ما همانند تجارت، حمل و نقل، تغذيه، بهداشت و ارتباطات تاثير شگرفي دارد. اين بحران بزرگ توجه دانشمندان بزرگي را به خود جلب کرد و باعث انجام پژوهش هاي بنيادي در مورد فناوري هاي محرمانه شده است که از ميان آنها مي توان به همجوشي هسته يي اشاره کرد.

چرا همجوشي هسته يي

خورشيد ما و همه ستارگان جهان انرژي خود را از راه همجوشي هسته يي تامين مي کنند.

اين روش هم مشابه روش سنتي تامين انرژي هسته يي (يعني شکافت) مي تواند مقدار بسيار زيادي انرژي توليد، بدون اينکه محصولات جانبي مانند کربن ايجاد کند. اما در اينجا يک تفاوت بسيار مهم وجود دارد. در اين روش هيچ زباله راديواکتيو پايدار و خطرناکي توليد نمي شود. پسماندهايي که از همجوشي هسته يي حاصل مي شود تنها 50 تا 70 سال راديواکتيو هستند. اين عدد را با طول عمر پسماندهاي راديواکتيو شکافت مقايسه کنيد که هزاران سال دوام دارند. پروفسور مايک دان از آزمايشگاه رادرفورد اپلتون در آکسفورد شاير مي گويد؛ «اين روشي براي تامين درازمدت انرژي است. در اين روش مي توان از مقدار کمي سوخت، مقدار بسيار زيادي انرژي به دست آورد، محصولات جانبي آن نيز بي خطر هستند.»

مواد اوليه همجوشي هسته يي (آب و سيليسيم) بسيار فراوان و در سرتاسر زمين پراکنده است. اين موضوع باعث مي شود تامين انرژي مثل سال 2007 تحت تاثير کشمکش هاي سياسي قرار نگيرد، گفتني است روسيه در ژانويه 2007 در پي درگيري هاي سياسي با بلاروس يکي از خط لوله هاي اصلي نفت خود به اروپا را بست. در عين حال همجوشي هسته يي به موضوع تغييرات جهاني وضعيت آب و هوايي نيز مربوط مي شود. به نظر نمي رسد فناوري هاي فعلي توليد انرژي بدون کربن بتواند تا پايان قرن جاري نياز ما را به انرژي تامين کند. انرژي هسته يي هنوز هم فراگير نشده است و منابع انرژي تجديدپذير همانند (باد و خورشيد) به رغم هزينه هاي بالا، انرژي کمي توليد مي کنند اما اميد مي رود همجوشي هسته يي بتواند تا سال 2100 استفاده از سوخت هاي فسيلي براي توليد انرژي را که کربن دي اکسيد منتشر مي کند، منسوخ سازد.

دشواري هاي پيش رو

اگر مي توان انرژي پاکيزه و نامحدودي را توليد کرد، پس اين همه تعلل براي چيست؟ متاسفانه همه تلاش هاي پيشين براي توليد مقدار زيادي انرژي از همجوشي هسته يي با شکست روبه رو شده است. آزمون محرمانه يي که طي برنامه ساخت بمب اتمي در دهه 1950 انجام شده نشان داد همجوشي ممکن است، اما پايدار و پيوسته نگه داشتن همجوشي هسته يي نيازمند توليد و مصرف مقدار زيادي انرژي است که تاکنون تامين آن ميسر نشده است. براي آنکه همجوشي هسته يي انجام شود، به مقدار زيادي انرژي نياز داريم. در اين روش هسته هاي اتم را با يکديگر جوش مي دهند و خلاف روش شکافت هسته يي است که طي آن يک هسته اتم شکافته مي شود. در خورشيد به دليل دماي 15 ميليون درجه سيليسيوس و فشار فوق العاده زياد، اتم هاي هيدروژن به يکديگر جوش مي خورند و هليم را به وجود مي آورند و طي آن مقدار بسيار زيادي انرژي حاصل مي شود. در خورشيد هيدروژن به صورت پلاسما وجود دارد و واکنش همجوشي هسته يي پيوسته روي مي دهد.

دان مي گويد؛ «نکته مهم در اينجا، دستيابي به يک واکنش پايدار است. اين مورد درست مثل انجام يک انفجار است. در ابتدا مقدار کمي انرژي مصرف مي کنيم (براي انفجار چاشني) که اين انرژي يک واکنش زنجيره يي را به وجود مي آورد که باعث انفجار اصلي مي شود.» تاکنون همه تلاش ها براي توليد انرژي به روش همجوشي هسته يي با مشکلات حل نشده يي روبه رو شده است. با اين همه هم اکنون دانشمندان در تلاشند بزرگ ترين و پيچيده ترين رآکتور جهان را بسازند که بتواند 50 سال آينده دستيابي به انرژي هسته يي به روش همجوشي را ممکن سازد. آيا اين تنها آرزوي روياپردازان است؟

ساخت نيروگاه

اتحاديه اروپا و هفت کشور عضو آن در سال 2007 اختصاص 7 ميليارد يورو (513 ميليارد دلار) براي طراحي و ساخت رآکتور انرژي هسته يي در فرانسه را تصويب کردند که در صورت ساخت به احتمال بسيار اولين رآکتور از اين نوع خواهد بود.

رآکتور آزمايشي گرما هسته يي بين المللي اروپا «ايتر» داراي يک «دونات» (شيريني حلقه يي ) بسيار بزرگ است که مي تواند ايزوتوپ هاي بسيار داغ هيدروژن را در يک ميدان مغناطيسي بگرداند و باعث انجام پيوسته و پايدار همجوشي هسته يي شود. کريس واريک از کارشناسان انرژي اتمي انگلستان مي گويد؛ «ايتر مي تواند بسيار بيشتر از آنچه که مصرف مي کند، انرژي توليد کند. براي به کار انداختن اين رآکتور به 50 مگاوات توان نياز داريم تا آن را گرم کنيم، اما پس از شروع واکنش پنج هزار مگاوات توليد مي شود.»

در عين حال هم اکنون طرح هاي ديگري نيز به اين منظور در کشور انگلستان در حال اجرا است. طرح پژوهشي انرژي با توان زياد (HiPER) در جست وجوي راهي براي استفاده از ليزرهاي پرتوان براي توليد انرژي به روش همجوشي هسته يي است. دان مي گويد؛ «لازم است ليزري به اندازه يک استاديوم فوتبال فراهم کنيم و آن را روي قرصي از سوخت به قطر يک ميلي متر متمرکز کنيم. در اين حالت ايزوتوپ هاي هيدروژن متراکم مي شود و مي توان به فشار و تراکمي هم اندازه خورشيد دست يافت.» با اين همه هنوز هم نگراني هاي بجايي در مورد ميزان هزينه ها و همچنين روش هاي دفع پسماندهاي راديواکتيو وجود دارد. جان ون دوبو از صلح سبز مي گويد؛ «دولت ها نبايد با سرمايه گذاري روي روش هايي که هيچ وقت انرژي سودمندي به ما تحويل نخواهد داد، ثروت ها را دور بريزند. آنها بايد در منابع انرژي تجديدپذير که امروزه به فراواني در دسترس است، سرمايه گذاري کنند.» با اين همه دانشمندان استدلال مي کنند که بايد همه راه حل هاي ممکن براي حل بحران انرژي را کشف کرد، در عين حال طول عمر پسماندهاي همجوشي هسته يي بسيار کوتاه است. اگرچه استفاده از همجوشي هسته يي بحث برانگيز است، با اين همه مي تواند برترين دستاورد علمي قرن باشد. اگر اين روش با موفقيت همراه شود، بحران انرژي به خاطره يي دور تبديل مي شود، تغييرات آب و هوايي مهار شده و همه ما مي توانيم با خاطري آسوده خودروي برقي خود را برانيم. شايد اين خواسته هنوز هم شبيه داستان هاي علمي- تخيلي باشد، اما شايد هم تا تحقق اين رويا تنها چند دهه فاصله داشته باشيم.

http://www.FirstScience.com