2016. augusztus 31., szerda, Erika, Bella napja
Gazdaság
A cikk emailben történő elküldéséhez kattintson ide, vagy másolja le és küldje el ezt a linket: http://magyaridok.hu/gazdasag/a-foldon-meg-nem-megy-384859/

A Földön még nem megy

Hosszú az út a plazmaállapottól a fúziós áramtermelésig
Németországban és Kínában is ígéretes eredményekről számoltak be a fúziós kísérletekkel foglalkozó fizikusok. A jövő környezetbarát energiatermelését célzó fejlesztések azonban nagyon messze vannak a megvalósulástól. 2050 előtt nem várható fúziós erőmű üzembe helyezése.

Február elején jelentették be német kutatók, hogy egy új típusú – sztellarátor nevű – fúziós berendezésen elvégezték az első méréseket. Ennek során hidrogéngázt negyed másodpercig 80 millió Celsius-fokos plazmaállapotban tartottak. Néhány év múlva a berendezés várhatóan ezt már 30 percig produkálja. Kínában pedig a múlt héten közölték – a hírt a Techinsider.io honlap ismertette –, hogy az Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) nevű berendezésben 50 millió Celsius-fokos hidrogénplazmát 102 másodpercen át tartottak fenn.

A mai atomerőművek a maghasadáskor felszabaduló energiát hasznosítják – a megoldás környezetkímélőbb, mint ha szénerőművekkel termelnénk meg ugyanazt az energiamennyiséget, ugyanakkor a nukleáris fűtőelemek biztonságos tárolása és a radioaktív hulladék kezelése nagyon sokba kerül. A fúziós erőműveknél viszont az atommagok nagy hőmérsékleten egyesülnek, ahogy a Napban is. A bökkenő az, hogy ami megy nagyban a Napban, az még kicsiben sem működik a Földön. Tartósan semmiképp.

Az atommagfúzió során kis tömegszámú atomokat egyesítenek hatalmas hőmérsékleten – a fúzió során energia szabadul fel. Ehhez azonban előbb 150 millió Celsius-fokos plazmát (ionizált gáz) kell előállítani, ami rengeteg energia befektetését igényli. A plazmát ráadásul csak erős mágnesekkel lehet úgy tartani, hogy ne érjen a reaktor falához, mert ha hozzáér, azonnal lehűl, és a reakció megáll. Ezt a folyamatot egyelőre pozitív energiamérleggel nem lehetett produkálni. (További részletek a Magfúzió.hu honlapon olvashatók.)

„A kínaiakkal nemcsak kapcsolatunk van, de két diagnosztikai eszközt is építettünk az EAST-re, és évente többször megyünk oda. Legutóbb nyáron mértünk, de március végén megint megyünk” – tájékoztatta lapunkat Zoletnik Sándor, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos főmunkatársa. A plazmafizikus szerint az ilyen rekordoknak nincs szakmai jelentőségük, de újsághírként eladhatók. Európában már 350 másodperces plazmakisülést is produkáltak.

A Franciaországban 15 milliárd euróból épülő – már most ötéves a lemaradás – International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) nevű kísérleti fúziós reaktor 500 másodpercig lesz képes a forró plazmaállapotot fenntartani. Ezután kezdődnek a gondok, ugyanis egyelőre nincs olyan módszer, amellyel vállalható mértékű energiabefektetés mellett állandóan fenn lehetne tartani a több tíz millió amper erősségű plazmaáramot, ami a plazma összetartásához kell. Olyan apróságra kell választ találni, hogy miként hozható létre a fúziós folyamat úgy, hogy több energiát termeljen, mint amennyi a fenntartásához kell.

Ha valamit nagyon nem rontanak el, akkor a 2030-as években az ITER-berendezésen már érdemi kísérletekre kerülhet sor. Zoletnik Sándor szerint az a kérdés, hogy utána mit építünk: tudunk-e áramot előállítani a tokamakban, vagy esetleg át kell nyergelni a Németországban most elindított sztellarátor típusú kísérletekre? A sztellarátor és a tokamak egyaránt tórusz alakú plazmát állít elő, de az ehhez szükséges mágneses teret a sztellarátor esetében kizárólag a plazma köré épített tekercsek szolgáltatják. A tokamak esetében a tekercseken kívül a plazmában is kering áram.

A fúziós erőmű melletti egyik legerősebb érv, hogy az üzemanyag, a deutérium és a trícium szinte korlátlanul rendelkezésre áll, illetve előállítható. A deutérium a hidrogén egy olyan izotópja, amely egy neutront és egy protont tartalmaz. A trícium egy radioaktív hidrogénizotóp, két neutronból és egy protonból áll a magja. „A hidrogén szinte korlátlanul elérhető, tiszta energiaforrás, négyvödörnyi vízből annyi energia nyerhető, mint negyven tonna szénből” – idézte az MTI Sibylle Günternek, a Max Planck Plazmafizikai Intézet munkatársának szavait.

„A fúziós energiatermeléssel kapcsolatban számos megoldásra váró kérdés van: ilyen a veszteségek és a plazmasűrűség szabályzása, a váratlan események kezelése és még sok más” – összegezte a helyzetet Zoletnik Sándor. Bár Ázsiában jelentős erőforrásokat szánnak ilyen kutatásokra, kiugró eredményt mégis csak az érhet el, aki sikeresen ötvözi a nyugati innovatív kultúrát az ázsiai precizitással. Erre szerinte a dél-koreaiaknak van leginkább esélye.

Hirdetés

Fizetett politikai hirdetés

Kiemelt

Varga Mihály: a kormány elkötelezett a népességfogyás megfordítása mellett

Ezért indította el a kormányzat azt a programot, amelyen bölcsődei, óvodai férőhelyek bővítésére pályázhatnak az önkormányzatok – mondta a nemzetgazdasági miniszter.

Poszt-trauma

Clinton elintézte: az Alapító atyák forognak a sírjukban

Egy demokráciában a szólásszabadság szent és sérthetetlen.

Médiamanipuláció: már a saját szemének sem hihet az ember

Ezek szerint Mrs.Clinton győzelméért semmilyen ár sem drága.

Merkel: senki nem ússza meg a muszlim betelepítést

A kancellár nem rántja el a kormányt.

Migránsok a Vereckei hágónál

Kétfarkú kutyák: öngól kapásból.

Hirdetés

Fizetett politikai hirdetés

Szívesen olvasna hasonló cikkeket? Csatlakozzon Facebook-csoportunkhoz!