Τεχνολογία και ενέργεια: Οι μεγάλες αλλαγές που φέρνει το 2023

 

Οι μεγάλης κλίμακας μπαταρίες που αποθηκεύουν ενέργεια, η πρόοδος στην πυρηνική σύντηξη, μαζι με σημαντικά βήματα στην ιατρική, όπως το εμβόλιο ενάντια στο μελάνωμα με χρήση της τεχνολογίας mRNA και η κατανόηση ασθενειών, όπως η άνοια, μέσω της μηχανική μάθησης, βλέπει ότι φέρνει το 2023 ο Μιχάλης Μπλέτσας, διευθυντής Πληροφορικής στο Media Lab του κορυφαίου πανεπιστημίου στον κόσμο, MIT της Μασαχουσέτης.

Μιλά για τα οφέλη του 5G που θα δούμε γύρω από τα  ρομποτικά οχήματα, την «αποκρυπτογράφηση» του τρόπου σχηματισμού των πρωτεϊνών και φυσικά για το ενεργειακό, το νούμερα ένα πρόβλημα της ανθρωπότητας. Χωρίς την πυρηνική ενέργεια, τα 3 και πλέον πιο φτωχά δισεκατομμυρια του πλανήτη, θα μείνουν για πάντα καταδικασμένα στην φτώχεια.

Συνέντευξη στον Γιώργο Φιντικάκη

Την χαρακτήρισαν ως ιστορική στιγμή για την ανθρωπότητα και μια από τις σημαντικότερες για την επιστήμη το 2022. Η επιτυχία του πειράματος της πυρηνικής σύντηξης μπορεί να οδηγήσει στην απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα;

Αν και πρέπει να ξεπεραστούν σημαντικά επιστημονικά και τεχνολογικά εμπόδια για να φθάσουμε στην ηλεκτροπαραγωγή, το πείραμα στο LLNL των ΗΠΑ ήταν ένα σημαντικό βήμα προς ένα από τα μεγαλύτερα στοιχήματα της ανθρωπότητας. Το 2022, για πρώτη φορά ο άνθρωπος κατάφερε να πετύχει nuclear fusion διαθέτοντας λιγότερη ενέργεια από αυτήν που εκλύεται.

Μας φέρνει πολύ πιο κοντά στο στόχο; Όχι. Μας φέρνει λίγο πιο κοντά. Αντιμετωπίζει άμεσα το πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη; Όχι, δεν προλαβαίνουμε. Η κατασκευή ενός σταθμού παραγωγής καθαρών μηδενικών εκπομπών, μέσω σύντηξης, δεν αναμένεται πριν το 2ο μισό του 21ου αιώνα. Τα προβλήματα μηχανικής που πρέπει να επιλυθούν ακόμη είναι πολλά.

Αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι σε δύο-τρεις δεκαετίες θα έχουμε μια τεχνολογία που θα αλλάξει ριζικά το ενεργειακό σκηνικό. Και τα ιδιωτικά κεφάλαια που επενδύονται στο συγκεκριμένο τομέα είναι πάρα πολλά, δείγμα ότι όλο και περισσότεροι βλέπουν πως ερχόμαστε πιο κοντά σε μια κορυφαία στιγμή για την ανθρωπότητα. Το 2023 ίσως δούμε κάποια ακόμη μικρά βήματα προς το τελικό στόχο.

Η πυρηνική δηλαδή ενέργεια θα είναι κάποια στιγμή σε θέση να αντιμετωπίσει, όχι μόνο την υπερθέρμανση του πλανήτη, αλλά και όλες τις παρενέργειες του ενεργειακού σε παγκόσμιο γεωπολιτικό επίπεδο, όπως η αύξηση της φτώχειας;

Μα για αυτό ακριβώς μιλάμε για ένα από τα μεγαλύτερα στοιχήματα της ανθρωπότητας. Όταν μετά από κάποιες δεκαετίες θα φθάσουμε να παράγουμε άφθονη καθαρή ενέργεια χωρίς ρύπους, τα 3 και πλέον πιο φτωχά δισεκατομμύρια ανθρώπων του πλανήτη, θα δουν το βιοτικό τους επίπεδο να ανεβαίνει. Χωρίς πρόσβαση σε φθηνή ενέργεια, οι άνθρωποι αυτοί είναι καταδικασμένοι για πάντα στη φτώχεια. Για να αλλάξει αυτό χρειαζόμαστε ως πλανήτης πολύ περισσότερη ενέργεια απ' αυτήν που παράγουμε σήμερα.

Και μπορεί να λέμε ότι ο Net Zero στόχος θα επιτευχθεί με τις ανανεώσιμες, οι υπάρχουσες ωστόσο μορφές τους δεν είναι τόσο φιλικές προς το περιβάλλον όσο θέλουμε να νομίζουμε.

Πηγή: Shutterstock

Για να εγκαταστήσουμε αιολικά πρέπει να σκάψουμε τα βουνά. Για να βάλουμε φωτοβολταϊκά πρέπει να καλύψουμε τεράστιες εκτάσεις γης. Ο μόνος τρόπος για παραγωγή τεραστίων ποσοτήτων ενέργειας, χωρίς την παραμικρή επέμβαση στη φύση, είναι η πυρηνική σύντηξη, που σε αντίθεση με τη σχάση, δεν είναι καθόλου επικίνδυνη. Στη σύντηξη, όλα δουλεύουν όπως τα μεγάλα άστρα, δηλαδή με πυρηνοσύνθεση. Ελαφροί πυρήνες «ενώνονται», παράγοντας θερμότητα και σωματίδια που είναι σταθερά, χωρίς το φόβο έκλυσης ραδιενέργειας, δηλαδή τη βασική αιτία για την οποία πολλές χώρες δεν επενδύουν σε πυρηνικά εργοστάσια.

Εκτός από την πυρηνική ενέργεια σε ποιους άλλους τομείς γίνονται βήματα που μπορεί να δούμε μέσα στο 2023;

Τεράστια βήματα δεν θα δούμε πουθενά. Δεν θα βιώσουμε επαναστάσεις, αλλά πρόοδο, η οποία συμβαίνει ταυτόχρονα σε πολλούς τομείς, που έρχονται να «κουμπώσουν» μεταξύ τους και στο τέλος το αποτέλεσμα είναι το ίδιο με μια επανάσταση. Απλώς δεν το αντιλαμβανόμαστε, γιατί γίνεται σταδιακά. Η ενέργεια είναι ένα πολύ δύσκολο πρόβλημα, θα το χαρακτήριζα ανεπιφύλακτα ως το πιο θεμελιώδες ζήτημα πάνω στον πλανήτη.

Σε ποιους τομείς θα γίνουν το 2023 μικρά αλλά σημαντικά βήματα; Στο υδρογόνο και κυρίως στις μπαταρίες. Δεν αναφέρομαι στην ηλεκτροκίνηση, αλλά σε μπαταρίες μεγάλης κλίμακας. Μπαταρίες σε μέγεθος εργοστασίου.

Γιγάντιοι σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας, όπως αυτοί που έχουν ήδη αναπτυχθεί στην Καλιφόρνια και τη Φλόριντα. Σταδιακά η χρήση τους θα γενικεύεται στα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, προκειμένου να αντισταθμίσουν τη μεγάλη μεταβλητότητα των ανανεώσιμων, δηλαδή φωτοβολταϊκών και αιολικών.

Ποιες χώρες θα πρωταγωνιστήσουν στις μπαταρίες;

Αναμφίβολα οι ΗΠΑ και σε μικρότερο βαθμό η Ευρώπη, η οποία κάνει φιλότιμες προσπάθειες.

Τρεις start up's, μόνο στο ΜΙΤ κατασκευάζουν μεγάλης κλίμακας μπαταρίες, οι οποίες εγκαθιστώνται ήδη στην πραγματική οικονομία. Έχουμε clusters τα οποία εργάζονται πάνω στην πιο ριζοσπαστική ιδέα της αποθήκευσης στο δίκτυο. Τεράστιες συστοιχίες μπαταριών, ικανές να απορροφήσουν την ενέργεια από φωτοβολταϊκά ή αιολικά πάρκα και στη συνέχεια να τη χρησιμοποιήσουν για να τροφοδοτήσουν ολόκληρες πόλεις.

Στην ενέργεια δεν χρειαζόμαστε μια επανάσταση. Επιμονή χρειαζόμαστε. Μιλάμε για στοιχήματα δεκαετιών με κίνδυνο να μην βρουν την υποστήριξη των κοινωνιών, οι οποίες δεν αντιλαμβάνονται τον μακροπρόθεσμο σχεδιασμό, παρά έχουν εθιστεί σε λύσεις με άμεσο αποτέλεσμα. Το γεγονός ότι στον συγκεκριμένο τομέα επενδύονται τεράστια ποσά είναι άκρως ενθαρρυντικό.

Εκτός της ενέργειας, σε ποιους άλλους τομείς να περιμένουμε εξελίξεις, ικανές να αλλάξουν την καθημερινότητά μας;

Στην υγεία, όπου βλέπουμε ήδη τα πρώτα αποτέλεσμα από την εφαρμογή της μηχανικής μάθησης (machine learning), ένα υποσύνολο της τεχνητής νοημοσύνης. Στη μηχανική μάθηση, οι αλγόριθμοι εκπαιδεύονται για να βρίσκουν συσχετίσεις σε μεγάλα σύνολα δεδομένων και να λαμβάνουν τις καλύτερες αποφάσεις και προβλέψεις βάσει αυτής της ανάλυσης.

Το machine learning έδωσε πρόσφατα τη λύση σε ένα από τα μεγαλύτερα «αινίγματα» της βιολογίας: Η βρετανική εταιρεία DeepMind κατάφερε να «αποκρυπτογραφήσει» τον τρόπο με τον οποίο μια πρωτεΐνη διπλώνεται σε ένα μοναδικό τρισδιάστατο σχήμα. Το σχήμα που παίρνει μια πρωτεΐνη στον χώρο καθορίζει σε μεγάλο βαθμό και τη λειτουργία της. Επομένως, η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται οι πρωτεΐνες παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη πρωτοποριακών φαρμάκων.

Επί δεκαετίες, η επιστήμη είχε βρει τη μορφή ενός μικρού μόνο αριθμού πρωτεϊνών. Το σύστημα AlphaFold της DeepMind κατάφερε να προβλέψει ένα πολύ μεγαλύτερο αριθμό, ο οποίος προσφέρει τη βάση για κατανόηση ασθενειών, όπως ο καρκίνος, η άνοια, αλλά και μολυσματικές ασθένειες, όπως η Covid-19.

Τώρα που είπατε Covid-19, να αναμένουμε εξελίξεις γύρω από τις θεραπείες που συνδυάζουν την τεχνολογία του πασίγνωστου, από τα εμβόλια, mRNA;

Καταρχήν, ήδη γίνονται κλινικές δοκιμές για εμβόλιο ενάντια στο μελάνωμα, με τη χρήση της τεχνολογίας mRNA. Moderna και Merck ετοιμάζονται να ξεκινήσουν την πρώτη δοκιμή της τρίτης φάσης ενός εμβολίου κατά του συγκεκριμένου τύπου καρκίνου με τεχνολογία mRNA.

Πηγή: Shutterstock

Εκτιμάται ότι ο συνδυασμός μπορεί να λειτουργήσει σε πολλούς τύπους όγκων, όχι μόνο στο μελάνωμα. Το mRNA είναι μια νίκη του ανθρώπινου πνεύματος, μια επανάσταση που επίσης δεν την αντιληφθήκαμε, γιατί έγινε σταδιακά. Είναι η δυνατότητα του ανθρώπου να δουλεύει στην ίδια κλίμακα με τη φύση. Τώρα πλέον με τη νανοτεχνολογία μπορούμε και δουλεύουμε στα ίδια επίπεδα.

Ποιες άλλες εφαρμογές θα μπουν από του χρόνου στη ζωή μας;

Πολλές. Τα μοντέλα μηχανικής μάθησης, εκτός της βιολογίας και της ιατρικής, έχουν μια τεράστια γκάμα εφαρμογών. Από τη δημιουργία ενός κειμένου, την ανάλυση των μηνυμάτων του και την εν συνεχεία απόκριση με εικόνες και όχι με λέξεις, μέχρι τη βοήθεια στην εικονογράφηση π.χ. μιας ταινίας κινουμένων σχεδίων, κάτι που για να γίνει σήμερα απαιτεί στρατιές σχεδιαστών και ειδικών.

Δημιουργούν συνθετικά δεδομένα, απαραίτητα για χρήσιμες προσομοιώσεις, όπως για παράδειγμα, την εκπαίδευση ενός οχήματος αυτόνομης οδήγησης σε συνθήκες ατυχήματος. Δεν σας μιλώ για ένα πραγματικό, αλλά για ένα εικονικό ατύχημα, το οποίο αναπαρίσταται με πολύ μεγάλη ακρίβεια, πολύ μεγάλο ρεαλισμό. Οι προσομοιώσεις είναι απαραίτητες για να σχεδιάσει κανείς ένα οποιοδήποτε πολύπλοκο σύστημα, χωρίς τις οποίες, είναι πολύ δύσκολο και χρονοβόρο να γίνει.

Κινητικότητα υπάρχει και στον τομέα του 5G. Διαβάζουμε ότι σε μια 5ετία ο μισός πληθυσμός της Γης θα έχει σύνδεση 5G...

Δεν είναι μόνο η βελτίωση των δικτύων, είναι και οι εφαρμογές που αναπτύσσονται όσο θα επενδύονται νέα κεφάλαια. Καινοτόμες για παράδειγμα έρευνες γίνονται γύρω από τα αυτόνομα οχήματα, στα οποία δεν θα υπάρχει άνθρωπος, έτοιμος να αναλάβει τον έλεγχο σε περίπτωση προβλήματος, παρά το προσωπικό ασφαλείας θα βρίσκεται σε ένα κέντρο επιχειρήσεων.

3D απόδοση της ταχύτητας μέσω της τεχνολογίας 5G. Πηγή: Shutterstock

Κι αυτό λόγω του 5G. Η τεχνολογία αυτή απλοποιεί τα πράγματα, αφού ο οδηγός, παρ' ότι σε απόσταση, εντούτοις θα μπορεί, εφόσον χρειαστεί, να αντιδράσει σαν να βρίσκεται μέσα στο όχημα, λόγω της πολύς μικρής καθυστέρησης στην απόκριση που παρέχει το 5G σε περίπτωση ανάγκης. Μικρά λεωφορεία, τα οποία θα δείτε να κυκλοφορούν σε περιορισμένο περιβάλλον, αυτόνομα οχήματα χωρίς οδηγό τα οποία θα κάνουν παραδόσεις, κ.ό.κ. Δηλαδή οχήματα συγκεκριμένου σκοπού και συγκεκριμένης περιοχής δράσης.

Δεν αναφέρομαι σε γενικής χρήσης ρομποτικά αυτοκίνητα χωρίς οδηγό, τα οποία θα μπορούν να κυκλοφορήσουν σε οποιοδήποτε δρόμο και περιβάλλον. Ακόμη, οι αλγόριθμοι πρόβλεψης που χρησιμοποιούν τα αυτόνομα οχήματα δεν έχουν τις δυνατότητες του ανθρώπινου εγκεφάλου, ώστε να διαχειριστούν λεπτές αποφάσεις. Αυτά ακόμη αργούν, ίσως και περισσότερο από την ημέρα που θα δούμε τον πρώτο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής καθαρής ενέργειας με πυρηνική σύντηξη.

Επαναλαμβάνω όμως. Το ενεργειακό είναι το νούμερο ένα πρόβλημα της ανθρωπότητας. Αν δεν το αντιμετωπίσουμε αποτελεσματικά δεν θα εξασφαλίσουμε ποτέ ένα αξιοπρεπές, όπως το ορίζουμε στην Δύση, επίπεδο διαβίωσης. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει υψηλότερο κίνδυνο για εντάσεις, συγκρούσεις και συρράξεις, ειδικά σε ένα κόσμο όπου ρόλο ισχύος διεκδικούν ολοένα και περισσότερες περιφερειακές δυνάμεις.