Kolaboratzaileak:
Babeslea:
Fusio nuklearra
Imajinatzen duzu ia agortezina den energia garbi eta merke bat? Erregaitzat ura erabiliko lukeena eta inolako hondakinik sortuko ez lukeena?
Halako ametsek elikatzen dute fusio nuklearraren inguruko itxaropena. Baina, egin liteke? Bada, egia esan, badirudi oraingoz ezetz.
Hasieran aipatutakoari hainbat ñabardura egin beharko genizkioke behintzat. Baina, hala ere, egia da fusio nuklearrak itxaropen handiak sortzen dituela balizko energia-iturri garbi, merke eta agortezinaren bidean.
Energia nuklearra bi motatakoa izan daiteke. Fisioko energia nuklearra edo fusioko energia nuklearra. Biek dute oinarri bera: laburtuz, masa energia da; Einsteinen E=mc2 formulatik abiatuta, masa 'desagertzeak' energia izugarria askatzen duela, alegia.
Ezagutzen ditugun zentral nuklearrak eta bonba atomikoak fisio nuklearrean oinarrituta daude. Hau da, atomoaren nukleoa fisionatu edo zatitu egiten da. Sortutako atomo-nukleoen masen batura hasierako atomo-nukleoaren masa baino txikiagoa da, eta masa-diferentzia energia bilakatzen da.
Fusio hitzak, ordea, elkartzea esan nahi du. Eta hori da fusio nuklearrean gertatzen dena. Bi atomo-nukleo elkartu eta hasierakoen masen batura baino masa txikiagoa duen atomo-nukleoa lortuko dugu. Eta 'galdutako' masa-diferentziak sortutako beroa erabiliko dugu elektrizitatea sortzeko.
Badakizu Eguzkiak ematen duen energia fusio nuklearraren eraginez sortzen dela? Eguzkiaren erdigunean, hidrogeno-nukleoak elkartu eta helio bilakatzen dira. Eta, prozesu horren eraginez, gure artera ere heltzen den izugarrizko energia-kopurua askatzen da.
Gizakiak ere Eguzkian gertatzen denaren antzeko prozesua errepikatu nahi du, hots, fusio nuklearra. Eta, lortu ere egin da, nolabait.
Orain arte egindako saiakuntzarik handienean, JET erreaktorean, segundo bateko fusio erreakzioaren bidez 16 MW sortzea lortu dute. Baina, hala ere, sortutako energia hori erreakzioa sortzeko emandako energiaren % 70 besterik ez da. Esperimentuetan lortutako emaitzak denbora luzeagoan errepikatzeko gai izan behar dugu. Eta, argi dagoenez, fusio nuklearra erabilgarria izan dadin, fusio nuklearraren bidez sortutako energiak fusio hori sorrarazteko erabilitakoa baino nahiko handiagoa izan beharko du.
Fusio-energia
Adierazi dugunez, fusio nuklearrean bi nukleo elkartzea lortu behar da. Baina nukleoek, karga positiboa dutenez, elkar aldaratuko dute. Hortaz, biak elkartzeko adinako energia eman beharko zaie kanpotik.
Horregatik, fusio-prozesuan atomo arinak erabiltzen dira. Hots, protoi bakarra dutenez, gainditu beharreko aldarapen-indarra txikiagoa izango da. Ikertutako konbinaziorik errentagarriena deuterioaren eta tritioaren arteko fusioa da. Deuterioa eta tritioa hidrogenoaren bi isotopo dira; alegia, protoi bana dute, hidrogenoak bezala, baina deuterioak neutroi bakarra du eta tritioak, bi neutroi. Deuterioa eta tritioa fusionatutakoan, bi neutroi eta bi protoi dituen helio-nukleo bat sortzen da, eta neutroi bat eta energia askatzen dira; hain zuzen, horrela lortzen da fusio-energia.
Baina nola elkartzen dira bi elementu horiek? Biek karga positiboa dutenez, zenbat eta gehiago hurbildu elkarrengana, aldarapen-indarra orduan eta handiagoa da. Hortaz, milioika graduko tenperaturak eta presio izugarriak behar dira prozesu horiek gertatzeko. Deuterioaren eta tritioaren kasuan, esaterako, 100 milioi gradu inguruko tenperatura behar izaten da.
Hain muturreko tenperatura- eta presio-baldintzetan, materia plasma-egoeran dago. Tenperatura handiko plasma-egoera horretan, elektroiak atomoen nukleotik banatuta daude, eta positiboki kargatutako nukleoek, ioiek, elkar fusionatzen dute abiaduraren ondorioz.
Baina ez da kate-erreakziorik sortzen. Izan ere, beroaren eraginez, partikulek elkarrengandik bereizteko joera dute, eta plasma-esfera hori hedatu egiten da. Hori da arazoa, hain zuzen ere; nola berotu plasma 100 milioi gradu kelvinetik gorako tenperaturara eta egoera horri nola eutsi fusio-prozesua iraunkorra izan dadin.
Eguzkian edo beste izarretan, grabitazio-indarrak eragozten du partikulek ihes egitea. Baina Lurrean ez dugu halako grabitaterik. Hori dela eta, plasmako elementuak elektrikoki kargatuta daudenez, eremu magnetikoak erabiltzen dira plasma beroa eraztun itxurako erreaktore handietan 'airean' konfinatu edo mugatzeko.
Horrelako zenbait erreaktore handi eraiki izan dira, baina ez dira nahikoak ikerketekin aurrera jarraitzeko. Horregatik, munduko hainbat herrialdek dirua eta baliabide zientifikoak jarrita, ITER izeneko nazioarteko erreaktore erraldoia eraikitzen hasi dira Frantziako hegoaldean.
2016. urtean hasiko da martxan, eta haren helburua izango da 500 segundoz 500 MW-eko potentzia sortzea. Dena den, ITER proiektuaren helburua oraingoz ez da izango elektrizitatea sortzea, baizik eta fusio nuklearraren inguruan ikerketak aurreratu eta balizko fusioko zentral nuklearra egiteko ezagutza nahikoa eskuratzea.
Abantailak eta desabantailak
Fusio nuklearraren bidezko energia, oraingoz, ez da erabilgarria elektrizitatea lortzeko. Mende honen erdira arte behintzat ezinezkoa izango da fusio nuklearra erabiltzen duten zentral elektrikoak eraikitzea.
Oraindik ez dago argi halako zentralek nola funtzionatuko duten, ez eta errentagarriak izango diren ere! Horregatik, fusio nuklearraren inguruko eztabaida nahiko berezia da.
Fusio-energiaren aldekoek diotenez, etorkizuneko energia izango da. Erregai gisa erabiltzen dituen deuterioa eta tritioa oso ugariak dira. Deuterioa uretatik ateratzen da, eta tritioa, nahiko ugaria den litiotik. Gainera, ez du inolako kerik edo poluziorik sortzen eta erregai fosilen oso ordezko egokia da. Pentsa ezazu, teorian behintzat, 500 litro uretik eta 30 g litiotik ateratako 10 g deuterio eta 15 g tritio nahikoa direla herrialde garatuetako edozein pertsonaren bizitza osoko energia-beharrak asetzeko.
Fusio nuklearra oso egonkorra da. Ez da kate-erreakziorik sortzen, eta, erreaktorean arazoren bat sortuz gero, erreakzioa berez geldituko litzateke. Gainera, ez omen litzateke hondakin erradioaktiborik sortuko, eta instalazioan metatutako erradioaktibitatea bizi-iraupen laburrekoa izango omen litzateke.
Fusio-energiaren aurkakoen iritziz, aldiz, nahiz eta fisioko zentral nuklearrek baino askoz hondakin erradiaktibo gutxiago sortu, zabor nuklearra sortuko litzateke. Gainera, 1950etik hainbat eta hainbat ikerkuntza egin dira fusio nuklearraren inguruan emaitza nabarmenik gabe, eta orain ITER proiektuan 13.000 milioi euro inbertituko dira. Ekologisten galdetzen dute zergatik ez den halako ahaleginik egiten dagoeneko erabilgarriak diren energia berriztagarriak garatzen. Ez litzateke askoz hobea benetako aurrerapausoak ematea eraginkortasun energetikoaren eta energia berriztagarrien inguruan?
