فناوری

خورشیدی روی زمین

خورشیدی روی زمین
نوشته شده توسط پوریا ناظمی

آرتور سی کلارک نویسنده علمی تخیلی و آینده‌نگر برجسته معاصر در جشن تولد ۹۰ سالگی خود و در بیان آرزوهایی که در دل دارد (و هنوز شاهد تحقق آن‌ها نبوده است) به سه مورد اشاره کرد: صلح در سریلانکا، پیدا کردن موجودی فرازمینی حتی اگر حیاتی میکروبی باشد و رها شدن زمین از بند سوخت‌های فسیلی.
انرژی جایگزین سوخت‌های فسیلی تنها ایده و اندیشه و آرزوی کلارک نیست. نه‌تنها دانشمندان و آینده نگران دیگری به این موضوع تأکید کرده‌اند که از آن مهم‌تر چنین تغییری به عاملی کلیدی برای بقای ما بدل شده است.
سال‌های سال است که دانشمندان می‌دانند و می‌گویند استفاده لجام‌گسیخته و روزافزون از سوخت‌های فسیلی که به‌طور خاص پس از انقلاب صنعتی رشد پیداکرده است و در سال‌های اخیر همه شئون زندگی ما را وابسته خود کرده، به یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی انسان و سیاره زمین بدل شده است.
استفاده بیش‌از حد از این سوخت‌ها آزاد شدن مقادیر عظیمی از گازهای گلخانه‌ای را به همراه دارد. افزایش گازهای گلخانه‌ای در جو زمین با گرم شدن دمای میانگین سیاره ما همراه خواهد بود و درنتیجه تغییرات بنیادی در تعادل موجود در اقلیم سیاره ما به وجود می‌آید که یکی از شروط اساسی برای بقای انسان است .
مسئله تغییرات اقلیم و گرمایش زمین با وجود شواهد روزافزون و اجماع جامعه علمی درباره آن باکم توجهی و بی‌عملی دولت‌ها روبرو شد یکی از دلایل آن هزینه‌هایی است که باید برای تغییر رویکرد و مبارزه با گرمایش انجام داد و از سوی دیگر قدرت بالایی که نهادهای تولیدکننده سوخت‌های فسیلی نظیر نفت و زغال‌سنگ و گاز و … در سیاست‌گذاری‌های دولت‌های مختلف دارند.
با وجود همه مخالفت‌ها و مبارزه‌ها، سرانجام در کنفرانس تغییرات اقلیم که در سال جاری در پاریس برگزار شد، کشورهای جهان متعهد شدند تا مرزی برای افزایش دمای میانگین زمین قرار دهند و به عدد افزایش ۲ درجه‌ای رسیدند. خبری که اگرچه با هیجان زیادی بین سیاستمداران روبرو شد اما دانشمندان با تردید و نگرانی به آن نگاه می‌کنند و این افزایش را دربردارنده خطرهای احتمالی فوق‌العاده بالایی می‌دانند.
در این‌بین اما تلاش‌ها برای پیدا کردن منبع جایگزینی از انرژی که بتواند نیازهای موجود را تأمین کند جریان دارد. از یک‌سو برخی از روندهای موجود در انرژی‌های جایگزین مانند توربین‌های آبی، زمین‌گرمایی، نیروگاه‌های خورشیدی هنوز نتوانسته‌اند تا حدی که رضایت همگان را جذب کند، بهینه شوند و از سوی دیگر منابعی مانند راکتورهای شکافت هسته‌ای به دلیل آلایندگی‌های فراوانی که به همراه دارند روزبه‌روز جایگاه خود را بیشتر از دست می‌دهند.
به نظر می‌آید جام مقدس در جستجو برای منبعی پاک، ارزان و دائمی از انرژی تلاش‌هایی است که برای ساخت راکتورهای همجوشی هسته‌ای در حال رخ دادن است.
همجوشی هسته اتفاقی است که در قلب خورشید در حال رخ دادن است.
در قلب خورشید تحت‌فشار و دمای فراوان بالا هسته‌ اتم‌های سبک مانند هیدروژن به اتم‌های سنگین‌تر مانند هلیوم تبدیل‌شده و در این فرآیند انرژی آزاد می‌کنند. این انرژی برخلاف عموزاده‌های هسته‌ای خود یعنی شکافت هسته‌ای دربردارنده مواد آلاینده‌ای چون مواد رادیواکتیو نیست و مواد اولیه آن را می‌توان به‌سادگی (در مقایسه با مواد خام شکافت) روی زمین پیدا کرد.
اما مشکل بزرگ در این زمینه تأمین حرارت و فشاری است که برای چنین فرآیند کنترل‌شده‌ای لازم است.
کشورهای مختلف سالیان سال است که در حال تلاش برای ساخت نیروگاه‌های ابتدایی همجوشی روی زمین هستند.
همین چند هفته پیش بود که چینی‌ها موفق شدند قدمی مهم در این زمینه بردارند.
آن‌ها موفق شدند جریانی از پلاسما را برای مدت ۱۰۲ ثانیه در دمای ۹۰ میلیون درجه سانتی گراد نگاه دارند. یکی دیگر از آزمایش‌های مهمی که در این زمینه در حال انجام است را آلمان رهبری می‌کند. محققان این مرکز توانسته بودند پلاسمای هیدروژن را برای مدت ربع ثانیه در دمای ۸۰ میلیون درجه نگاه‌دارند.
این رقابت‌ها و پروژه‌های متعددی در تلاش هستند تا بتوانند شرایط لازم برای تأمین دما و فشار و کنترل این فرایند همجوشی را به دست بیاورند. در این مرحله این فعالیت‌ها فوق‌العاده هزینه‌بر و گران به شمار می‌رود اما مانند هر فناوری دیگری اگر این طرح‌ها به موفقیت برسد بلافاصله هزینه‌های آن‌ها کاهش خواهد یافت و سود عظیمی که تولید این انرژی پاک به همراه می‌آورد ممکن است یک‌بار برای همیشه تغییری عظیم در تولید انرژی روی زمین به وجود بیاورد.
به همین دلیل هم هست که تلاش برای ساختن و مهار کردن قلب یک ستاره روی زمین یکی از اهداف مهم و جهش‌های غول‌آسای بعدی انسان است که شاید تأثیر آن در آینده سیاره ما قابل‌مقایسه با هیچ‌یک از پیشرفت‌های دیگر نباشد.
با این‌وجود بهترین تخمین‌ها از موفقیت نهایی چنین راکتورهایی مربوط به نیمه دهه ۲۰۲۰ است.

درباره نویسنده

پوریا ناظمی

دیدگاه شما چیست