Küszöbön a valóban zöld energia: A század második felétől működhet a fúziós erőmű
A franciaországi Cadarache-ban épül a világ első kísérleti fúziós erőműve, az ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Az építkezés jelenleg körülbelül 60 százalékos készültségű, a nemzetközi projekt résztvevői magyar közreműködéssel azon dolgoznak, hogy energiát lehessen előállítani a Nap energiatermelését modellező technológiával. Erre a fizikusok szerint a század második felében kerülhet sor.
Az ITER építése madártávlatból 2018 decemberében (Cadarache, Franciaország)Forrás: commons.wikimedia.org
Szerző: Oak Ridge National Laboratory
Az ITER fúziós erőmű keresztmetszeteForrás: www.flickr.com
Szerző: Oak Ridge National Laboratory
A Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor építése a világ legnagyobb tudományos projektje.
Zoletnik Sándornak, a Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos főmunkatársának magyarázata szerint a fúziós erőmű megalkotásával tulajdonképpen a Nap energiáját hozzák a Földre a tudósok. A Nap által kisugárzott hatalmas mennyiségű energia a hidrogén termonukleáris fúziójából származik.
Az ötlet már valamikor az ötvenes években felmerült, ennek az energiatermelésnek Teller Ede volt a nagy propagálója. "A lényege az, hogy valahogy úgy, ahogy a csillagokban a hidrogénatommagok egyesülésével energia keletkezik, itt a Földön valósítsuk meg ezt a folyamatot" - magyarázta a tudós az eljárást. Hasonló módon termeli az energiát a Nap is. Az elemi hidrogén két izotópja, a deutérium és trícium nagy nyomáson és magas hőmérsékleten történő fúziója szolgáltatja az energiát.
A Földön valami hasonló folyamatot lehetne megvalósítani, de ennek a feltétele az lenne, hogy itt sokkal melegebbet kellene létrehozni, mint a Napban. A Nap közepén körülbelül 10 millió kelvin fokos hőmérséklet van, itt a Földön azonban ennek a tízszeresét kellene létrehozni.
"Ez adja a nehézséget, ez olyan energiatermelési mód volna, ami extrém körülményeket igényel, itt a Földön olyan berendezéseket kell alkotni, amelyek még soha nem voltak a világban, és ehhez óriási tudásra van szükség" - hangsúlyozta Zoletnik. "Ez nagyon bonyolult eljárás, vannak fizikai és technikai problémák benne" - mondta.
A termonukleáris erőmű egy mai atomerőmhöz képest nem termel hosszútávon bomló radioaktív anyagokat és nem termel széndioxidot sem.
Egy ilyen berendezés építésének ötlete nagyon hosszú időre nyúlik vissza, az első még 1985-ből származik, amikor Mihail Gorbacsov és Ronald Reagan megállapodtak arról, hogy az enyhülés keretében szükség lenne egy ilyen erőműre.
2006-ban sikerült eljutni oda, hogy született egy megállapodás hét partner - az Európai Unió, az Egyesült Államok, Kína, Oroszország, Dél-Korea, Japán és India - részvételével a berendezés megépítéséről.
A tudósok úgy gondolják, hogy 2025-26-ban már tesztelhetik a fő egységeket. Ezután a 2030-as években lehet demonstrálni, hogy fizikailag hogyan lehet egy ilyen folyamatot megvalósítani.
Az ITER fúziós erőmű keresztmetszeteForrás: www.flickr.com
Szerző: Oak Ridge National Laboratory
Zoletnik Sándor szerint valamikor a század második felében már működhetnek ilyen erőművek.
Kitért arra, hogy Csillebércen, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézetének plazmafizikai osztályán többek között az ITER-hez kapcsolódó mérnöki tevékenységgel is foglalkoznak, méréstechnikai megoldásokban, különleges méréseken dolgoznak. A 2005-ös években létrehoztak egy 11 fős mérnökcsoportot, ez a csoport dolgozott be az ITER-kísérletbe, most folyamatosan 5 magyar mérnök vesz részt Cadarache-ban a munkálatokban, néhányuk főállásban dolgozik az ITER-rel kapcsolatos fejlesztéseken.
Ha megépül a reaktor, amely a mindennapi életben leginkább elektromos energiatermelésre használható, és 100-200 év múlva ezek az erőművek el tudnak terjedni, akkor nem lesz szükség a szén-dioxid-kibocsátás korlátozására. "Persze attól még más forrásokból történhet szén-dioxid-kibocsátás, de úgy gondoljuk, hogy az atomerőműveket le lehet majd váltani ilyen típusú berendezésekkel" - tette hozzá Zoletnik.
Képek forrása: 1. commons.wikimedia.org/OAK Ridge National Laboratory; 2. flickr.com/OAK Ridge National Laboratory
