Mit tud tenni Németország a fúziós energiáért?

A nukleáris fúzió az a folyamat, ami a Napot is táplálja. Hatalmas mennyiségű energiát tud előállítani a hidrogénmagok fúziójából (egybeolvadás). Ha a Földön is ki tudjuk használni ezt az energiaforrást, azzal rengeteg olcsó és károsanyag-kibocsátástól mentes elektromossághoz juthatnánk.

Azonban aggasztó mérnöki akadályok is vannak. A fúziós reakció beindításához és fenntartásához elképesztően nagy hő és nyomás szükséges, ami olyan technológiát igényel, ami még feltalálásra vár. A világunk magáncégei és bizonyos kormányzati projektek is képesek voltak jelentős előrelépéseket tenni az elmúlt években. A németek erős pozícióban lehetnek a mérnöki fejlettségük miatt, azonban a kormány támogatása néhányaknak már túl későn érkezhetett.

Amerika nyerte a projektet

A négy német fúzióval foglalkozó startup egyike, a Marvel Fusion az Egyesült Államokban építette meg a lézerfúziós létesítményét. A vállalat vezérigazgatója szerint hátrányt jelent németországi központtal rendelkezni. „Túl lassan haladnak a dolgok, és azok sem nagy léptékben. Főleg az hiányzik, hogy a kormány világosan elköteleződjön politikailag egy adott ügy mellett, amit támogatások követnének” – mondta a Financial Times-nak februárban.

Ezután már csak három német fúziós startup maradt – a Proxima Fusion és a Gauss Fusion (mindkettő mágneses fúziót alkalmaz), valamint a Focused Energy (lézeres fúzió). Ez a három cég együttműködésről állapodott meg a kutatás és fejlesztés gyorsításának érdekében.

Németország jó helyzetben van

A cégek úgy gondolják, hogy Németország kiváló mérnöki tudása és világszínvonalú fúziós kutatási teljesítménye jó helyzetbe hozza a nemzetet arra, hogy ők vezessék a reaktorok fejlesztését. Dr. Arthur Turell, a „The Star Builders: Nuclear Fusion and the Race to Power the Planet” szerzője szerint Németország az otthona a világ egyik legizgalmasabb fúziós kísérletének, valamint pár más izgalmas kísérlet mellett a nagy áttörések jelentős része is ebből az országból, vagy német támogatásból gyökeredzik, illetve több nemzetközi együttműködésben is részt vettek a németek.

A Max Planck Plazmafizikai Intézet és a Karlsruhe Technológiai Intézet csupán két olyan szervezet a számos kutatási testület közül, akik hozzájárultak közös nemzetközi projektekhez és értelmes előrelépéseket tudnak felmutatni már évek óta.

Milena Roveda, a Gauss Fusion vezérigazgatója is úgy gondolja, hogy Németországban van annyi potenciál, hogy kulcsszerepet játsszon a fúziós energia valóssá tételében. „A két legnagyszerűbb fúziós kutatóberendezés Németországban található. Kiváló fizikusaink vannak. Németországban semmi sem hiányzik, kivéve, hogy azt mondjuk ’Rendben, akkor most megcsináljuk’” – mondta. Roveda úgy gondolja, hogy az ipar megjelenése sürgősséget és gyakorlatiasságot hoz a fejlesztésbe, ami gyakran hiányzik a kutatóintézetekből. „Biztos vagyok benne, hogy már lenne az elektromos hálózatokon elérhető fúziós energiánk, ha az ipar már korábban belépett volna a játékba” – tette hozzá. A Frankfurthoz közeli Hanauban székelő Gauss Fusion tervei szerint a 2040-es évek elején fogják megnyitni az első fúziós erőműveket.

Az ipar és a kutatók együttműködése a kulcs

Mások is a kutatóintézetek és a magáncégek közötti együttműködésben látják a fúziós energia gyors elérhetővé tételének útját.

„Úgy gondolom, a 20 éves terv egy agresszív, de reális terv” – mondta Tony Donné, a harminc fúziós kutatóintézetet összefogó európai konzorcium, az EUROfusion vezérigazgatója. „Akkor kapcsolhatunk reaktorokat az elektromos hálózatra, ha összeszedjük magunkat és jó irányba mozdítjuk el a projektet.” Hozzátette még, hogy véleménye szerint az ipar korábbi bevonásával gyorsabban és olcsóbban megépülhetett volna az ITER (egy nemzetközi fúziós kutatóprojekt Franciaországban). Kiemelte, hogy a mérnökök sokat foglalkoznak a tervezéssel és a funkcionalitással, azonban a gyárthatóság nem szerepel előkelő helyen a fontossági listájukon.

Az EUROfusion vezérigazgatója szerint az Európai Bizottsághoz hasonló szervezetek támogatásával létrejöhetne egy, a Manhattan-projekthez fogható együttműködés az ipar és a kutatóintézetek között. Egy központi csapat egyértelmű vezetőséggel, világos útiránnyal és elégséges méretű költségvetéssel rövidebbé tehetné a 20 évre szóló tervezetet. „Sok magáncég öt-tíz éves távlatra ígéri a fúziós energia megjelenését. Ezek csak ábrándok. Mintha repülő szőnyegeket árulnának” - mondta Donné.

Számos német vállalat már most alkatrészeket gyárt a fúziós kutatásokhoz, és Donné szerint ez az a részvételi forma, amivel a legtöbben hozzá tudnak majd járulni a fúziós reaktorok hosszútávú fejlesztéséhez. „Mivel a nyilvános kutatóintézetek az adófizetők pénzéből működnek, így nagyon kockázatkerülőek vagyunk. A magáncégek kevésbé kerülik a veszélyeket, sokkal dinamikusabbak. Ha be tudjuk vonni őket új anyagok fejlesztésébe, vagy az üzemanyag-előállításba, hamarabb juthatnánk el a megoldásokig” - állítja Donné.

Messze még a fúziós erőművek megvalósulása

Mindkét vezérigazgató fontosnak tartja kihangsúlyozni, hogy a fúziós erőművek nem rövid távú megoldások, és még a legkedvezőbb körülmények között is csak az évszázad második felében válhatnak valósággá. Az addigi időtartamra pedig több környezetbarát megoldásra van szükség, hogy csökkenthessük a karbonlábnyom méretét.

„Még hosszú út áll előttünk, főleg Németországban. Úgy gondolom, a háború miatt az emberek láthatták, hogy milyen nehéz lesz a sorsunk a jövőben. Az energiaellátásunk más nemzetektől függ, ezt pedig nem hagyhatjuk” – olvasható Roveda véleménye a BBC cikkében.