Új-zélandi vállalat közelebb kerül a korlátlan fúziós energiához

(CLO) Új-Zéland fővárosában, Wellingtonban egy raktárépületben egy startup cég egy új típusú fúziós reaktor segítségével próbálja újraalkotni egy csillag energiáját a Földön.

Mi a fúziós energia?

A vállalat célja a nukleáris fúzió előállítása, amely gyakorlatilag korlátlan mennyiségű tiszta energia előállítására szolgál, és a világ jelenlegi nukleáris energiájának pontosan az ellentétes reakciójával jön létre.

Ez azt jelenti, hogy az atomok széthasadása helyett a magfúzió egyesíti őket, ugyanúgy, ahogy a Nap energiát termel. Ez egy erőteljes energiakitörést hoz létre, amelyet az univerzum leggyakoribb elemének, a hidrogénnek a felhasználása tesz lehetővé.

Az OpenStar Technologies nukleáris fúziós reaktora Wellingtonban, Új-Zélandon. Fotó: OpenStar Technologies

A hónap elején az OpenStar Technologies bejelentette, hogy körülbelül 300 000 Celsius-fokos túlhevített plazmát hozott létre – ami jelentős lépés a fúziós energia előállításához vezető úton.

„Az első plazma egy igazán fontos pillanat volt” – mondta Ratu Mataira, az OpenStar alapítója és vezérigazgatója, mivel ez jelezte a vállalat rendszerének működését.

A vállalatnak két évbe és körülbelül 10 millió dollárba telt elérnie ezt – tette hozzá –, azzal a céllal, hogy a fúziós energia technológiát olcsóbbá és gyorsabbá tegye.

Az OpenStar egyike azon kevés startupnak, amelyek a fúziós energia kutatását és fejlesztését helyezik előtérbe, azzal a céllal, hogy kereskedelmi forgalomba hozzák, még akkor is, ha a hatékonysága még nem teljesen bizonyított.

A Fusion Industries Association szerint a fúziós energiával foglalkozó vállalatok több mint 7,1 milliárd dollár finanszírozást vonzottak. A szakértők azonban arra figyelmeztetnek, hogy az előttünk álló út még hosszú és kihívásokkal teli.

A fúziót – ugyanazt a folyamatot, amely a Napot és más csillagokat is működteti – gyakran a tiszta energia „szent gráljának” nevezik: gyakorlatilag korlátlan, nem szennyezi a környezetet, és nem termel veszélyes radioaktív hulladékot, mint a mai atomerőművekben lejátszódó hasadási reakciók.

Ez egy kvantumugrás az eszkalálódó klímaválság kezelésében. Megbízható és folyamatos energiát biztosíthat anélkül, hogy rengeteg új infrastruktúrát kellene építeni. Ez azt jelenti, hogy áttérhetünk tiszta energiára anélkül, hogy megzavarnánk jelenlegi életmódunkat.

A fúziós energia előállítása a Földön azonban rendkívül nagy kihívást jelent.

Új fúziós technológia

A legelterjedtebb technológia egy tokamak néven ismert reaktort foglal magában, amelyet kétféle hidrogéngázzal töltenek fel – deutériummal, amely könnyen megtalálható a tengervízben, és tríciummal, amelyet lítiumból vonnak ki.

A tokamakon belüli hőmérséklet eléri a 150 millió fokot, ami tízszer melegebb, mint a Nap magjában. Ilyen szélsőséges hőmérsékletek alatt a hidrogénizotópok ütköznek a plazmában, aminek következtében egyesülnek és hatalmas mennyiségű energiát termelnek.

A tokamak mágneses tekercsei megakadályozzák, hogy a plazma hozzáérjen a készülék falához.

Az OpenStar technológiája azonban ennek az ellenkezője. Ahelyett, hogy plazma lenne egy mágnesben, mágnesek vannak a plazmában.

Animáció az OpenStar reaktorában. Fotó: OpenStar Technologies

A reaktorában egy erős mágnes függ egy körülbelül 4,5 méter széles vákuumkamrában. Ezt az elrendezést olyan természeti jelenségek ihlették, mint a Föld mágneses mezeje.

Akira Hasegawa fizikus az 1980-as években állt elő a koncepcióval, a Jupiter körüli plazmával kapcsolatos kutatásai alapján. Az első gépet, amely ezeket az elveket alkalmazta, az MIT-n építették a Columbia Egyetemmel együttműködve, és 2004-ben helyezték üzembe, de 2011-ben leállították.

„Ennek a reaktornak az az előnye, hogy gyorsan iterálható és javítható a teljesítmény” – mondta Mataira. A tokamakhoz képest az OpenStar technológiája egyszerűbb és könnyebben javítható, ha valami meghibásodik.

Az OpenStar 12 millió dollárt gyűjtött össze, és egy nagyobb finanszírozási körre készül, amelynek célja, hogy további két prototípust építsen a következő két-négy évben.

A fúziós energia egyre megvalósíthatóbbá válik

Az OpenStar csak egy a sok fúziós startup közül, amelyek az elmúlt öt évben jelentek meg. Olyan országok, mint Kína, az Egyesült Államok és Dél-Korea is folytatják a fúziós reaktorok kutatását és építését, mindannyian némi sikerrel.

A Koreai Fúziós Energia Intézetben található Koreai Fejlett Szupravezető Tokamak Kutatólétesítmény (KSTAR), más néven a „mesterséges Nap”. Fotó: AFP

„A terület olyan gyorsan növekszik, hogy a magánbefektetők hajlandóak befektetni a technológia kutatásának és fejlesztésének felgyorsításába” – mondta Gerald Navratil professzor a Columbia Egyetemről.

A tokamak technológia egyik vezető szereplője, a Commonwealth Fusion Systems több mint 2 milliárd dollárt gyűjtött össze. Eközben más vállalatok, mint például az OpenStar és a Zap Energy, egyedibb megközelítéseket alkalmaznak. A Zap Energy egy kompakt, skálázható reaktor fejlesztésére összpontosít, amely elektromos impulzusokat használ plazma előállításához.

A területen működő vállalatok válaszokat kínálnak a „Mikor lesz kész a fúziós energia?” kérdésre. Az OpenStar hat évet jósol. A Commonwealth Fusion 2030 elejére számít. A Zap Energy hasonlóképpen válaszol.

Az Egyesült Királyság Atomenergia Hatósága azonban azt állítja, hogy a fúziós energia kereskedelmi hasznosítása a hatalmas tudományos és technikai kihívások miatt csak a század második felében lesz lehetséges.

Navratil szerint a startupok néha hajlamosak „túlbecsülni a képességeiket”. Az elméletről a gyakorlatra való áttérés, különösen egy biztonságos és megbízható energiarendszer kiépítése, összetett folyamat.

Mataira mégis úgy véli, hogy a fúziós energia fejlesztéséért folytatott verseny élénk versenykörnyezetet teremt, ahol a vállalatok tanulhatnak egymástól és együttműködhetnek a fejlődés felgyorsítása érdekében.

Ha Trang (a CNN szerint)

Forrás: https://www.congluan.vn/cong-ty-new-zealand-tien-gan-toi-nang-luong-nhiet-hach-vo-han-nho-cong-nghe-moi-post323721.html