Po kitajskem 'prižigu umetnega sonca' evropski znanstveniki s še večjim uspehom

Kitajska je svet pred kratkim navdušila z uspešnim prižigom 'umetnega sonca'. Procesu zlivanja jeder, ki poganja Sonce in zvezde in ki ga želijo znanstveniki zagnati tudi na Zemlji, pravimo fuzija. To je zagotovo energija prihodnosti, saj gre za čist, varen in skoraj neomejen vir energije.

Za gorivo bi potrebovali le litij in vodo, že liter vodika pa bi bil dovolj za toliko energije, kot je proizvede termoelektrarna s 10.000 tonami premoga, in delovanje ne bi povzročalo nobenih škodljivih izpustov. A prve komercialne fuzijske elektrarne lahko pričakujemo šele v drugi polovici stoletja, je za naš portal pred kratkim pojasnil vodja Slovenske fuzijske asociacije (SFA), dr. doc. dr. Boštjan Končar, sodelavec Odseka za reaktorsko tehniko Instituta “Jožef Stefan”.

"Ko bo na voljo, bo fuzija zelo varen in okolju prijazen koncentriran vir velikih količin energije. Pri fuziji ne nastajajo toplogredni plini in dolgoživi radioaktivni odpadki, ki bi okolje obremenjevali še več 10.000 let,"  je pojasnil dr. Končar. V nasprotju s klasično jedrsko energijo nenadzorovana verižna reakcija ni mogoča: "V trenutku, ko se zgodi kaj nepredvidljivega, se fuzijska reakcija samodejno zaustavi, saj gorivo dodajamo v majhnih količinah, v miligramih, in dovod goriva lahko kadar koli prekinemo," razlaga, kaj si lahko obetamo od energije prihodnosti. 

Kaj je tokrat uspelo evropskim  znanstvenikom?

Na JET, največji obratujoči fuzijski napravi na svetu s sedežem na Upravi za jedrsko energijo Velike Britanije (UKAEA) v Oxfordu, so več kot podvojili prejšnji rekordni dosežek, ki je znašal 21,7 megajoula in je bil na isti napravi dosežen leta 1997. Rekord so dosegli v okviru skrbno načrtovane eksperimentalne kampanje konzorcija EUROfusion in odraža več kot dve desetletji napredka v fuzijskih raziskavah, poroča STA.

Glavni cilj kampanje je, da že v času gradnje večje in naprednejše fuzijske naprave Iter v Franciji priskrbi čim več znanstvenih podatkov v podporo njenemu delovanju. Iter je mednarodni fuzijski raziskovalni projekt s sedežem na jugu Francije. Cilj projekta, ki ga podpirajo Evropska unija, Japonska, ZDA, Kitajska, Indija, Južna Koreja in Rusija, je dokazati znanstveno in tehnološko izvedljivost pridobivanja fuzijske energije.

Fuzijski eksperiment v napravi JET lahko ustvari plazmo s temperaturo do 150 milijonov stopinj Celzija, kar je desetkrat več kot v notranjosti Sonca. Doseže lahko razmere, podobne tistim v Itru in prihodnjih fuzijskih elektrarnah, ter je edini delujoči tokamak na svetu, ki lahko uporablja fuzijsko mešanico goriva devterij-tritij, predvideno v fuzijskih elektrarnah.

Na svetu okoli sto fuzijskih reaktorjev

Na svetu je okoli sto različnih fuzijskih reaktorjev različnih vrst, od tega v različnih državah po svetu trenutno obratuje približno 30 reaktorjev tipa tokamak. Največji so postavljeni v Evropi, na Japonskem, Kitajskem, v ZDA in Južni Koreji. Vsi so eksperimentalni, njihov namen je preučevanje plazme. Le v redkih napravah so izvedli poskuse s pravo fuzijsko plazmo, mešanico devterija in tritija, a znanstvenikom do zdaj iz reakcije še ni uspelo ustvariti več energije, kot so jo vanjo vložili. Načrtujejo tudi nove fuzijske naprave, ki imajo različne cilje. V ZDA npr. razvijajo nov tokamak SPARC, ki bo temeljil na novi tehnologiji visokotemperaturnih superprevodnih magnetov. V razvoj fuzijske energije se vključuje tudi vse več zasebnih vlagateljev, kar pospešuje razvoj fuzije in prinaša nove ideje, je pojasnil dr. Končar.

Kdaj bi lahko prvič uporabili fuzijsko energijo? 

Realizacija fuzijske energije je vendarle še daleč, poudarja doc. dr. Končar. Prvi zagon vroče plazme v eksperimentalnem tokamaku ITER lahko pričakujemo že kmalu po letu 2025, prvo fuzijsko reakcijo z devterijem in tritijem, ki bo proizvedla presežek energije, pa deset let kasneje. Takrat se bodo začela pospešena prizadevanja za prvo demonstracijsko fuzijsko elektrarno. Prve komercialne fuzijske elektrarne pa lahko pričakujemo v drugi polovici stoletja.