Frekvenca X

Fuzija – prihodnji vir električne energije?

Dr. Tony Donne: "Obnovljivi viri energije bodo zadostili četrtini do tretjini potreb po energiji, za preostanek se bomo morali še vedno zateči k fosilnim virom energije, fisijski energiji in k energiji, proizvedeni s pomočjo fuzije."

9336757122_44647171a3_k
foto: Aglet - Flickr

V svetu zaradi novih tehnologij in povečanih potreb uporabljamo vse več energije. To je dejstvo. Od leta 2000 do danes se je poraba fosilnih goriv povečala za več kot četrtino, poraba obnovljivih virov energije pa je večja za več kot petino. Po napovedih naj bi poraba energije do leta 2040 v primerjavi z letom 2010 porasla za več kot 50 odstotkov.

Prepričan sem, da potrebujemo različne vire energije. Obnovljivi viri energije, ki jim svet zdaj namenja veliko pozornosti, bodo zadostili četrtini do tretjini potreb po energiji, za preostanek se bomo morali še vedno zateči k fosilnim virom energije, jedrski, to je fisijski energiji in ne nazadnje tudi k energiji, proizvedeni s pomočjo fuzije,” pove dr. Tony Donne, ki je bil v začetku tedna na obisku v Sloveniji, je od aprila lani na čelu mednarodnega konzorcija za fuzijsko energijo EUROfusion.

Fuzija je zlivanje jeder

Za odkritja o interakciji jeder vodika je zaslužen Mark Oliphan, leta 1939 pa je Hans Bethe pokazal, kako fuzija napaja zvezde, za kar je leta 1967 prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Odkritje fuzije kot vira energije zvezd je pripeljalo tudi do raziskovanja možnosti fuzije na Zemlji.

“Gre za to, da poskušamo na Zemlji ustvariti majhno Sonce, ob tem pa moramo doseči temperature, ki so desetkrat višje kot v središču Sonca: 100 milijonov Kelvinov ali stopinj Celzija.” – dr. Boštjan Končar, vodja Slovenske fuzijske asociacije

Ločiti je treba izraza fisija – fuzija

Dr. Končar pojasni, da gre pri fisiji za cepitev težkih jeder. Tam poteka kontinuirana verižna reakcija, imamo opravka z zaostalo toploto, ki jo je treba odvajati, tudi po zaprtju elektrarne, potrebuje celotno gorivo. “Fuzijsko elektrarno lahko primerjamo s plinskim gorilnikom. Potrebna je majhna količina reaktantov, če pa zapremo dotok goriva bo reakcija ugasnila. Fuzijska elektrarna je veliko bolj prijazna do okolja, radioaktiven je le tricij, ima 12 let in pol razpolovne dobe.”

V fuzijskem reaktorju zaradi narave procesa katastrofalna nesreča kot pri jedrskih reaktorjih, ki jih trenutno poznamo, ni možna. Prav tako bi bila ta energija čista, potrebne pa bi bile manjše količine goriva.

Projekt ITER

Je osrednji mednarodni projekt na tem področju – mednarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor, ki ga trenutno gradijo na jugu Francije.

“ITER je eden izmed največjih mednarodnih eksperimentov. Njegova ideja je ustvariti napravo, v kateri bi s pomočjo fuzije ustvarili desetkrat več energije, kot pa je je potrebno za njeno delovanje. Vanj so vključene Evropa, Japonska, Kitajska, Južna Koreja, Rusija in Združene države. Reaktor naj bi začel delovati okrog leta 2024,” pravi dr. Donne.

Nadaljuje, da s tem projektom poskušajo posnemati Sonce. “Tako visoke temperature, kot so na Soncu, znamo ustvariti. Z magnetnim poljem prav tako že znamo nadzirati zelo vročo plazmo. Naš največji izziv so zdaj materiali, iz katerih bi lahko izdelali stene posode, v kateri bi bila plazma s temperaturo nekaj milijonov stopinj.”

Raziskave reakcije med plazmo in materiali tudi v Sloveniji

Dr. Primož Pelicon vodi ionski pospeševalnik v Reaktorskem centru Inštituta Jožef Stefan. “Prispevamo k poznavanju napovedi, kako se bodo stene novega termonuklearnega reaktorja obnašale v pogonih, napovemo, kaj bo po nekaj letih obratovanja.”

“Zanima nas, kako plazma reagira s stenami, težava je sama količina tricija, ki je v samih stenah – raziskujemo, ker je vodik zelo majhen in v fuziji uporabljamo take materiale, ki v sebi zadržujejo čim manj vodika. Naredimo podobne poškodbe, kot bi nastale pri fuzijski reakciji.” – dr. Sabina Markelj

Sonce nas bo torej še kar nekaj desetletij grelo le iz vesolja, naši zanamci pa bodo morda že lahko živeli na račun ukročenega laboratorijskega sonca, torej fuzijske energije.