Judit
-2 °C
8 °C

Mindörökké energia

2005.06.29. 13:08
Kedden eldőlt a hosszú ideje tartó vita: Franciaországban épülhet fel a világ legnagyobb kísérleti fúziós reaktora. Ha a próbák sikeresek lesznek, 2035 után fúziós erőművek épülhetnek, amelyek megoldhatják az emberiség energiaproblémáit. Az atommagok egyesülésével környezetbarát energiaforráshoz juthatunk, de egyelőre az sem biztos, hogy működőképes lesz a technológia.
Végérvényesen eldőlt, hogy Franciaországban épül fel a világ energiatermelésének jövője szempontjából kulcsfontosságú nemzetközi kísérleti fúziós reaktor, az ITER. A beruházásban érdekelt államok képviselői kedden Moszkvában közös nyilatkozatot írtak alá: a reaktort a dél-franciaországi Cadarache-ban építik fel, és a program költsége harminc évre tízmilliárd euró (2500 milliárd forint) lesz. Az építkezés 2006-ban kezdődik, és ötvenezer ember közreműködésével tíz évig tart, utána ideális esetben húsz év alatt lezárul a tesztidőszak. Ha minden jól megy, 2035 után elkezdhetik építeni az első polgári célú erőművet.

Építeni kell

#alt# A fúziós reaktor megépítésére azért van szükség, mert rövidesen eltüzelünk mindent. Az olaj drága és egyre kevesebb van belőle, a földgáz és az erdők is fogyóban, az atomerőműveket utálják a zöldek, a napenergia nehezen hasznosítható, szél sem fúj mindenhol, a biomassza meg gusztustalan, és a hatékonyságán is lenne mit javítani. Egyre növekvő energiaéhségünket a tudomány jelenlegi állása szerint leghatékonyabban fúziós energiával lehet tartósan csillapítani. Az egyáltalán nem biztos, hogy az ITER működik majd, de ennek kiderítéséhez előbb fel kell építeni.

A fúziós energia hasznosításának ötlete nem új, mértékadó tudósok már évtizedek óta bizonygatják, hogy jó lesz az még valamire, de a technológia eddigi földi megnyilvánulása csak a hadi kísérletkeben elpárolgó korallszirtek számában volt mérhető. Ugyanakkor bizalomra adott okot, hogy a hidrogénbomba mellett folyamatosan létezett a fúziónak egy látványos, hasznos formája: alig 150 millió kilométerre, immár hatmilliárd éve üzemel a térség legsikeresebb fúziós erőműve, a Nap.

De az emberi léptékkel mérve kimeríthetetlen energiaforrást eddig nem sikerült megzabolázni. Békés felhasználására eddig csak apró reaktorokban, laboratóriumokban volt lehetőség, ezért fontos, hogy néhány évnyi vita után végül eldőlt, hogy Franciaországban építik fel az utolsó tesztcélokat szolgáló fúziós erőművet. Ami az ITER-t követi: a szinte végtelen, környezetbarát energia. Elvileg.

Kettőből egy

Papíron valóban jól mutat a dolog. Azt minden általános iskolás tudja, hogy Pakson hogyan kotyvasztják az energiát: mint minden valamire atomerőműben, maghasadással. A létrejövő atommagok tömege kisebb, mint az eredeti magé, az energiamegmaradás törvényének értelmében ez pedig csak úgy lehetséges, hogy közben hirtelen nagyon meleg lesz. A felszabaduló energia felfűti a reaktort, aztán egy rövid konyhai kitérő közbeiktatásával (vízforralás) már forognak is a turbinák, tessenek felkapcsolni a villanyt!

A legérdekesebb az egészben, hogy a folyamat megfordításával még több energiát nyerünk: amikor atommagok fuzionálnak, akkor beszélhetünk igazi energiafelszabadulásról. Csakhogy a fúzióhoz nem kell urándúsító, nem kell bányászat, nem kell ideiglenes vagy hosszútávú atomhulladék-tároló, nem kell semmi, csak tengervíz, meg százmillió fok. A fúziós erőmű ugyanis a hidrogén különböző izotópjait tüzeli el. A deutériumot például bármelyik óceánból kilophatjuk, de tríciumot is könnyebb szerezni, mint mondjuk fél kiló uránt. A deutérium vagy a trícium egyesülése után hélium jön létre, ami házibulikon biztosíthatja a megfelelő hangulatot, mindenesetre nem szennyezi a környezetet.

Nehéz ügy

#alt# Ugyanakkor az óriási hőmérséklet előállítása és féken tartása óriási feladat. Persze a Napban már 15 millió fokon működik a fúzió, de a hőmérséklet százezer atmoszférás nyomással párosul, ami földi körülmények között nehezen megvalósítható. Ezért inkább a forróságot növelik a tudósok, százmillió fokon pedig már a Földön is hajlandóak egyesülni az atommagok. Ezen a hőmérsékleten a gázatomokról leszakadnak az elektronok, és plazma jön létre, ami az anyag negyedik halmazállapota.

A baj csak az, hogy ilyen forróságot nehéz létrehozni, pár száz egy pontba koncentrált lézersugár, erős mikrohullám, vagy legalább egy kis maghasadás szükségeltetik hozzá. Persze nem lehet csak „úgy” tárolni ezt a plazmát, hiszen még nem találták fel azt az anyagot, ami kibírna ilyen magas hőmérsékletet. A töltött részecskéknek hála azonban mágneses terekkel a plazma egyben tartható anélkül, hogy a reaktor falához érne. Ezután jöhet a vízforralás, turbina, tessenek felkapcsolni a villanyt!

További probléma, hogy az eddigi kísérletek során többe került a leves, mint a hús: még nem sikerült energiát nyerni a korábbi fúziós reaktorokból. Pontosabban nyerni sikerült, csak éppen kevesebbet, mint amennyi a fűtésre elment: a hatékonyság eddig nem érte el a hatvan százalékot. Persze az már önmagában óriási eredmény, hogy sikerült felhevíteni a gázt, kezelni a plazmát, az egyetlen problémát már csak az energia megfelelő kinyerése jelenti.

Magyar kapcsolat

Az ITER elvileg 500 megawatt energiát termelne (lényegében annyit, mint a Pakson bármelyik reaktor a négyből), ami a befektetett energia tízszerese, de csak a megépítés után derül ki, hogy valójában képesek vagyunk-e földi körülmények között profitálni a fúzióból. Feltéve, hogy nem korallszirtek elpárologtatása a célunk.

A reaktor tesztelésében magyar kutatók is részt vesznek. A KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetének főmunkatársától, Jéki Lászlótól megtudtuk, hogy a plazma természetének vizsgálatát már 1979-ben megkezdték Magyarországon, a kísérleteket a kilencvenes években zárták le. A hazai tudósok az ITER előkészítésében is szerepet vállaltak, egy részprobléma számítógépes modellezésével segítik a kutatásokat.

A vállalkozás persze kockázatos, de óriási presztízzsel jár, nem is beszélve a benne rejlő lehetőségekről. Mivel az ITER felépítése óriási összegekbe kerül majd, a terv kivitelezésére nemzetközi konzorcium jött létre az EU, az Egyesült Államok, Oroszország, Kína, Japán és Dél-Korea részvételével.

Zsarolás

Hosszas tárgyalások után a lehetőségek két helyszínre szűkültek (a franciaországira és a japánra), ezek után azonban nehezen ment a választás. A franciaországi helyszínt az EU mellett Oroszország és Kína támogatta, a japán megoldást pedig az Egyesült Államok és Dél-Korea.

Az Európai Unió aztán ultimátumot adott Japánnak: a 25 tagállam kutatási miniszterei leszögezték, hogy az EU kész egyedül is belevágni az ITER felépítésébe, ha továbbra sem születik megállapodás a helyszínért versengő két rivális, az unió és az ázsiai szigetország között. Végül talán ez az érv győzte meg a japán felet, ennek köszönhetően pedig kedden megszületett a megállapodás: Marseille mellett épülhet fel az óriási reaktor.

Nászút ajándékba!

Esküvőt tervez? Tervezzen velünk, nyerjen wellness nászutat!

Év végi utazás

Ajándékozzon utazást, töltse a karácsonyt és a szilvesztert külföldön!