VIDEO: Postignut temperaturni prag za komercijalnu fuziju

Projekti nuklearne fuzije u svijetu najčešće se vežu uz eksperimentalne tehnologije koje se razvijaju u okviru velikih međudržavnih projekata poput ITER-a, s ciljem da jednog dana dođemo do dizajna komercijalnog  fuzijskog reaktora koji će stvarati više energije nego što će je trošiti, što predstavlja krajnji cilj u razvoju fuzijske energije.

Osnovni princip nuklearne fuzije relativno je jednostavan. Samo uzmite atome vodika i podvrgnite ih toplini i tlaku koji se nalaze unutar Sunca dovoljno dugo da se spoje u teže atome i pritom oslobađaju ogromne količine energije.

No između teorije i prakse je ogromna razlika, pa je stoga znanstveni svijet koji se time bavi najčešće prisiljen na velike međudržavne suradnje najvećih sveučilišta i instituta.

Nakon više od 75 godina rada na nuklearnoj fuziji, brojnih eksperimenata, različitih dizajna reaktora i razvoja složenih tehnologija, svijet se prilično približio tom cilju, iako nas od praktične primjene dijeli još nekoliko desetljeća.   

No osim velikih državnih i međunarodnih kolaboracija koje rade na fuzijskoj energiji, postoje i privatno financirani komercijalni projekti i tvrtke među kojima je i britanska Tokamak Energy, koja je nastala kao spinoff znanstvenika Oxforda.

Tvrtka je objavila da je njezin sferični reaktor tokamak dizajna ST40 postigao temperaturu od 100 milijuna °C, što se smatra "temperaturnim pragom" za komercijalnu fuzijsku energiju.

Kako je postignut ovaj temperaturni napredak i što on znači u razvoju komercijalno isplative fuzijske energije, inženjeri i znanstvenici Tokamak Energya govore u ovom videu.

Mada su veliki međudržavni projekt već uspjeli postići te temperature, ovo je prvi puta u povijesti da je to pošlo za rukom jednoj komercijalnoj tvrtki s malim reaktorom koji košta samo 70 milijuna dolara, što je po mišljenju mnogih nezavisnih promatrača izuzetan uspjeh.

Prema Tokamak Energyu, svrha projekta ST40 reaktora je koncentrirati se na komercijalne primjene fuzijske energije, odnosno točnije rečeno, da reaktori budu ekonomski isplativi.

Tamo gdje konvencionalni tokamaci imaju velike torusne komore, sferni reaktor je mnogo kompaktniji i zamjenjuje magnete koji okružuju sve magnete onima koji se susreću u središtu komore u obliku stupa. To daje reaktoru spljošteni oblik poput jabuke i omogućuje magnetima da sjednu bliže struji plazme, tako da su magneti manji i troše manje energije, a generiraju intenzivnija polja.

Osim toga, ST40 koristi visokotemperaturne supravodljive (HTS) magnete izrađene od barijevog bakrenog oksida (REBCO) i oblikovane u uske trake debljine manje od 0,1 mm. Ovi "visokotemperaturni" magneti rade na između -250 i -200 °C ili otprilike na temperaturi tekućeg dušika. Zbog toga je mnogo jeftinije držati magnete ovog reaktora hladnim od onih koji se oslanjaju na tekući helij.

Tvrtka sada radi na naprednijem reaktoru, ST-HTS, koji će biti pušten u rad za nekoliko godina i nada se da će pružiti dovoljno informacija za projektiranje prvog istinskog komercijalnog postrojenja u 2030-im godinama ovog stoljeća.

"Ponosni smo što smo postigli ovaj napredak koji nas stavlja korak bliže tome da svijetu pružimo novi, siguran izvor energije bez ugljika", rekao je Chris Kelsall, izvršni direktor Tokamak Energya. "Kada se kombiniraju s HTS magnetima, sferični tokamaci predstavljaju optimalan put do postizanja čiste i jeftine komercijalne fuzijske energije. Naš sljedeći uređaj će po prvi put kombinirati ove dvije vodeće svjetske tehnologije i središnji je u našoj misiji isporučivanja jeftine energije s kompaktnim fuzijskim modulima."