Fenntartható fejlődés gyakorlati szemmel

fúziós energia SPARC 

Az elmúlt hetven évben közmondássá vált, hogy a fúzió, mint energiaforrás, technikai megvalósításától harminc évre vagyunk – és mindig annyira is maradunk. A korlátlanul rendelkezésre álló, tiszta energiaforráshoz technikai áttörések végtelennek tűnő sorára volt és lesz szükség.

Az MIT SPARC projektje most ledolgozhat ebből a harminc évből pár évtizedet. A nemzetközi verseny fokozódik.

A Massachusetts Institute of Technology (MIT) két és fél éve kezdett közös kutatás-fejlesztési programba a Commonwealth Fusion Systems egy gyakorlatban is használható fúziós erőmű létrehozásának céljából.

A Journal of Plasma Physics aktuális különkiadásában 12 kutatóintézmény tudományos munkatársai 7 dolgozatban járják körül a program alkotta új fúziós rendszer elméleti és gyakorlati működőképességét.

„Megerősítést kaptunk, hogy a terv, amin dolgozunk működni fog"

- mondta Martin Greenwald, a projekt vezetője és az MIT Plazmatudományi és Fúziós Központjának igazgatója a New York Timesnak.

A tokamak rendszerű SPARC, amely a legnagyobb magántőkéből megvalósult kutatási program a fúziós kutatások területén a tervek szerint elsőként produkál "égő plazmát". Az égő plazma azt az állapotot jelenti, amikor a végbemenő fúzió elegendő energiát bocsát ki, hogy fenntartsa magát, így nincs szüksége energia-betáplálásra.

A röviden Q értéknek nevezett fúziós energianyereségi tényező vagy jósági tényező a fúzió által leadott energia és a fenntartásához szükséges energia arányát takarja. A 1-es Q-nál megtérül a befektetett energia, a termelt energia kinyeréséhez szükséges berendezések energiaveszteségét is figyelembe vevő mérnöki megtérülés magasabb értéknél jelentkezik, és még magasabb értéknél az erőmű gazdasági megtérülése. 5 Q felett nincs szükség a plazma külső forrásból származó izzításra. Az eddigi rekordot a brit JET tokamak tartja 0,67 Q-val.

Jók a mágneseid

A tervező csapat számításai szerint a SPARC a reakció beindításához szükséges energia kétszeresét tudja majd leadni. A tudományos lapban megjelent kutatás szerint egyébként elméletileg a betáplált energia tízszeresét is képes lehet visszaadni.

Ez azonos szinten lenne a Franciaországba tervezett Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor (ITER) teljesítményével. A 35 ország részvételével 65 milliárd dollárból épülő ITER a tervek szerint 2025 végén lépne először működésbe és 500 megawattot lenne képes leadni 1000 másodpercig egy félgrammos deutérium/trícium feltöltéssel.

A SPARC kulcsa a szupravezető mágnesek területén elért legfrissebb eredmények beépítése, amelyek kisebb térfogaton sokkal erősebb mágneses teret produkálnak. A kísérleti reaktor építése 2021 nyarán kezdődik.

Forrás - Borítókép: A SPARC metszeti képe. Forrás: Wikipedia