A fúziós energiával kapcsolatban rendre megjelennek vad jóslatok, az áramtermelést néhány éven belül forradalmasító startup ötletek. Ezeknek nem érdemes hinni, de valóban jelentős a fejlődés a területen. A Franciaországban épülő Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor (ITER) a jelenlegi tervek szerint a 2030-as években lesz képes pozitív energiamérleget felmutatni, de elektromos áramot még ez sem fog termelni – mondta el a G7 Podcast vendégeként Pokol Gergő, a BME Nukleáris Technika Tanszékének egyetemi docense, Magyar Nukleáris Társaság elnöke.
Addig még azonban számos nehézséget le kell küzdeni, részeredmények azonban világszerte vannak. A Lawrence Livermore National Laboratoryban az Egyesült Államokban tavaly például elérték már, hogy a hidrogén izotópjaiból álló plazma fúziója során több energiát termelt, mint amit a plazma fűtésére fordítottak.
Az amerikai kísérletekben mikrorobbantásokat hoztak létre, ami leginkább a plazma nehezen modellezhető működésének leírásához fontos. A fő eredmény az volt, hogy már jól tudták előrejelezni, hogy mi is fog lezajlani. A kutatásokat alapvetően a hadsereg fizette – hiszen így a hidrogénbombák működése, az azokat leíró modellek is biztonságosan, káros sugárzások nélkül tesztelhetők.
A mikrorobbantásos fúziós kutatások egyik fő kihívása a méret: ezért az amerikai kísérlet egyik nagy előrelépése az volt, hogy egy kis kapszulányi anyaggal sikerült az összenyomást elvégezni, ami után egyesültek a hidrogén izotópok és héliummá álltak össze, illetve energiát szabadítanak fel.
Olyan a dolog fizikája, hogy nagyban sokkal könnyebb megcsinálni egy ilyen robbantást, mint kicsiben. Ahhoz, hogy kicsiben legyen esélyünk arra, hogy pozitív energiamérleg kijöjjön, a kapszulát össze kell nyomni a folyékony sűrűségének ezerszeresére.
– magyarázta Pokol Gergő.
A fúziós kutatások különlegessége, hogy már az 1950-es évektől nemzetközi összefogás jellemezte, a hidegháború ellenére is. Az ITER építéséről még 1985-ben Ronald Regen és a Mikhail Gorbacsov állapodtak meg.
Az ITER az európai es nemzetközi kutatásokon alapul, és egy fánk, azaz tórusz alakú térben erős mágneses térrel a helyén tartott plazmán alapszik a technológia. Minél erősebbek a mágnesek, annál kisebbre lehet építeni a tóruszt – ezek terén pedig jelentős fejlődés volt az elmúlt időszakban. A mai napig legnagyobb tórusz az európai összefogásban épült, Angliában található JET (Joint European Torus). Ebben réztekercseket használnak az erős mágneses tér fenntartására, amivel a több százmillió °C-os plazmát a helyén lehet tartani.
Mindehhez 500 MW-nyi áramra van szükség, ami körülbelül másfél nagyságrenddel nagyobb, mint amit a plazma fűtésére fordítanak. Ráadásul olyan óriási hőterhelése van a nagy áramfogyasztásnak, hogy csak 10 másodpercig tud a berendezés működni.
Ma már alkalmaznak nióbium-titán szupravezetőket is – ezekkel még erősebb mágneses teret létrehozni, csakhogy ehhez ezeket az abszolút zéró közepébe, környékére kell lehűteni, amiket folyékony héliummal kell hűteni – ez pedig igen költséges.
A Naprendszer legforróbb közegétől egy pár méterre ott kell lennie az abszolút nulla fok közelében kicsivel lévő, az űr hidegével versengő tekercsnek
– hozott példát a kihívás összetettségére Pokol Gergő.
A magas hőmérsékelű szupravezetők megjelenése nagyot tud ezen változtatni, ezeket már „csak” 80 Kelvinig, azaz -190 °C környékére kell lehűteni.
A fúziós technológiák abban is segítettek, hogy léterjöjjön a LIDAR technológia. A szupravezetők fejlesztése pedig azért érdekes, mert ezeknek számos más területen is fontos felhasználása lehet.
Fizikusként nagyon szkeptikus vagyok a startupok nagyrészével kapcsolatban. Körülbelül 40 startupról tudok, (…) 30 olyan koncepció, amit korábban már vizsgáltak és elvetették.
– emelte ki Pokol Gergő.
Ezek a startup cégek hajlamosak nehezen hihető ígéretekre a befektetők meggyőzése érdekében. Azonban vannak olyan startupok is, amik nagyon ígéretes technológiákkal foglalkoznak, különösen a szupravezető technológiák fejlesztése kapcsán.
A műsorban ezen kívül az is szóba került, hogy:
- milyen műszaki kihívásokkal szembesültek az ITER építése során
- miben működnek közre a magyar kutatók a fúziós energiában, milyen területre specializálódtak,
- milyen kihívást jelent a hazai kutatói és egyetemi oktatói rendszer egyre égetőbb forráshiánya, mennyire van esély Magyarországon tartani a tehetséges fiatalokat,
- Látható-e nyoma annak, hogy a magyarországi nukleáris tervekhez megfelelő mennyiségű szakember képzése megoldható lesz-e.
Podcast
Több kevésbé neves iskola kéne, ahonnan jönnek a diákok – így látják az egyetemen a saját utánpótlásukat
Hafiek Andrea, a Semmelweis Egyetem Oktatásigazgatási Hivatalának vezetője és Benyó Zoltán, az egyetem Doktori Tanácsának elnöke volt a G7 oktatási témájú podcastsorozata, a 28. óra vendége.
„Mindenkinek ebből kéne tanulnia” – így segíthet itthon is a világ egyik legnagyobb tanulási platformja
Egyetemi vizsgára készülve, elitgimnáziumban, de tanodákban is tanulnak már itthon az amerikai nonprofit platform oktatási anyagaiból. A 28. óra adásának vendége Lovas Eszter, a Khan Academy hazai képviselője volt.
A generatív MI olyan, mint az úthenger – dönteni kell, hogy elé állunk vagy felülünk rá
Minden cégnek jobb, ha inkább felül, és megpróbálja irányítani ezt a dolgot.
Fontos
Tele van kérdőjelekkel az álomszerű utasszám-növekedés, amit a MÁV kommunikál
Egyelőre nem látszik, hogy az ország- és vármegyebérletek bevezetése óta érdemben nőtt volna a közösségi közlekedést választók száma.
Csak egy rekordot hagyott érintetlenül Magyarország eddigi legdurvább hőhulláma
Végül 15 napig volt érvényben hőségriasztás, de hétfőre is meg lehetett volna hosszabbítani. Az abszolút melegrekord nem dőlt meg, de sok más csúcs igen.
A számok nem indokolják, hogy vendégmunkásokkal dolgoztató beruházót támogasson a kormány Nógrádban
Ha viszont a cég korábbi nyilatkozataival összhangban helyieket vesznek fel, akkor megtérülhet az állami ösztönzés, hiszen majdnem 10 ezren keresnek munkát a megyében.
