Egy kis időre bepillantottunk a jövőbe

Jelenkorunk legnagyobb és legambiciózusabb kísérlete zajlik Franciaországban, ahol az első kísérleti fúziós erőművet építik. Ha sikerül a mérnököknek és a tudósoknak a projektjüket végrehajtani, akkor alapvetően változhat meg a világ energiaellátása a következő évtizedekben. A fúziós energia révén sokkal biztonságosabb és környezetbarátabb módon juthat majd az emberiség az energiához, mint az napjainkban történik. A kísérleti fúziós erőmű építésében magyar mérnökök, fizikusok is részt vesznek, és bíznak benne, hogy 2035-re sikerülhet a fúziós folyamat révén elektromos áramot termelni. Cadaracheban az épülő jövőben jártunk.

Nagyjából húsz évvel ezelőtt fizikaórán hallottam először a fúziós erőmű megépítésének a lehetőségéről. Már akkor is úgy beszéltek róla, hogy ez csak a távoli jövőben lehetséges, de ha sikerül ilyet valaha is felépíteni, akkor korlátlan energia áll majd az emberiség rendelkezésére. Meglehetősen kétkedve fogadtam akkor a fúziós energiáról szóló találgatásokat, de most, hogy testközelből láthattam az előkészületeket a nagy kísérletre, úgy éreztem, egy kicsit a jövőbe csöppentem.

A szemünk előtt épül a jövő a franciaországi Cadarache-ban Forrás: Kovács András/Origo

Mi is az az ITER?

Gőzerővel zajlik az építkezés napjaink egyik legnagyobb tudományos vállalkozásának a helyszínén: a franciaországi Cadarache-ban épül a világ első kísérleti fúziós erőműve, az ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

Az építkezés jelenleg 65 százalékos készültségű. A nemzetközi projekt résztvevői magyar közreműködéssel azon dolgoznak, hogy a Nap energiatermelését modellező technológiával lehessen energiát előállítani. Erre a fizikusok szerint a század második felében kerülhet sor.

Elképzelhetetlen méretű berendezéseket helyeznek el az épülő kísérleti erőműben Forrás: Kovács András/Origo

Az egész tudományos akció megértéséhez érdemes egy kicsit visszamenni az időben. A magfúziós erőmű ötlete már hosszú időre nyúlik vissza, az első konkrét terv még 1985-ből származik, amikor Mihail Gorbacsov szovjet pártfőtitkár és Ronald Reagan amerikai elnök megállapodtak arról, hogy közösen fogják vizsgálni egy ilyen típusú erőmű megépítésének lehetőségét. A megállapodás is a két nagyhatalom közötti feszültség oldását szolgálta.

Végül 2006-ban sikerült eljutni addig, hogy hét partner - az Európai Unió, az Egyesült Államok, Kína, Oroszország, Dél-Korea, Japán és India – részvételével létrejött a megállapodás a berendezés megépítéséről.

Sokáig csak a mesében volt

De nézzük is tulajdonképpen, mit is akar elérni az ITER-ben dolgozó több ezer mérnök és tudós! A plazmaenergia egészen az elmúlt évekig inkább tudományos-fantasztikus témának számított, de a Dél-Franciaországban épülő kísérleti reaktorokban néhány év múlva valósággá válhat. A helyszínen dolgozó magyar mérnökök is arról beszéltek az Origónak, hogy a több évtizede zajló projekt eredményei optimizmusra adnak okot, mert a tudósok minden évben egy kicsit közelebb jutnak a megoldáshoz.

Gőzerővel zajlik az építkezés Forrás: Kovács András/Origo

Ennek középpontjában egy mesterséges csillag, a leginkább fánkra emlékeztető tokamak áll. A tokamak olyan eszköz, mely mágneses mezője révén képes kordában tartani a termonukleáris fúziós energia létrehozásához szükséges plazmát.

Az 1950-es években kifejlesztett tokamak nélkül valószínűleg fel kellene adni az álmokat a végtelen energiáról, ám remélhetőleg a segítségével létrehozható a kívánt plazma, és így később az energiatermelés is. Különösen, hogy a tudósoknak már sikerült létrehozni a Napnál is forróbb plazmát.

A plazma a kulcs ahhoz, hogy olyan történjen, amire korábban még nem volt példa, vagyis a rendszer több energiát adjon, mint amennyit a reakció beindítása és fenntartása igényel.

Az alábbi videón megtekinthetik, hogy is néz ki jelenleg az épülő tokamak belseje:

Olimpiai szellem

Az ITER-ben résztvevő országok hosszas vita után döntöttek a franciaországi helyszín mellett. Ennek az ára egyébként az volt, hogy Kanada kiszállt az ITER megépítéséből, mivel nem ők nyerték el a projekt építési részét.

Kazahsztán viszont jelenleg is érdeklődik a projekt iránt, mivel ott voltak hasonló kutatások már, és Ausztrália is folytat tárgyalásokat arról, hogy részt vegyen benne.

Érdekes módon az arab országok és Irán teljes mértékben ki van zárva a projektből. Az utóbbi fejleménynek minden bizonnyal biztonsági oka lehet.

Az ITER kicsit hasonlít az olimpiai játékok szellemére is, mivel a háborús időszakokban is megmaradt a nemzetek közötti együttműködés. Bár az EU és Oroszország között napjainkban több jelentős embargó van érvényben, az ITER keretein belül nem szakadt meg az együttműködés. Minden bizonnyal Nagy-Britannia kilépése okozhat némi problémát a projekten dolgozó brit állampolgárok munkavállalását illetően, de London később biztosan csatlakozni fog a projekthez.

Pár évvel ezelőtt még csupán pusztaság volt az épülő kísérleti erőmű helyén Forrás: Kovács András/Origo

2025 lehet az igazi mérföldkő

Az Origo a helyszínen dolgozó magyar mérnököktől (Bede Ottó, Kiss Gábor) többek között megtudta, hogy az építkezés a 2010-es évek elejéig állt, mivel túl magasnak ítélték meg a költségeket. Ezt követően a tervezői csapat egy olcsóbb és kisebb méretű erőmű ötletével állt elő, és ez már elnyerte a résztvevő állami partnerek tetszését.

Ennek köszönhető, hogy az évtized közepétől felgyorsult az építkezés, és ma már nem álom arról beszélni, hogy 2025-ben létrehozhatják az első plazmát, ami az alapja lehet a további kísérleteknek.

Eddig egyébként 20 milliárd euró ment el a projektre, de mivel a technika folyamatosan fejlődik, és egyre drágább és drágább eszközök készülnek, így a jövőben további jelentős költségek várhatóak.

2025-ben mindenképpen létre akarjuk hozni a plazmát, erre nagyon komoly vállalást tettek a projekt vezetői is – mondták el az ITER-ben dolgozó magyarok. Nagyon fontos azonban tudatosítani mindenkiben, hogy ez egy kísérleti erőmű lesz. A fizikusok és mérnökök számára a tudományos felfedezés és a problémák megoldása a legfontosabb, és értelemszerűen ezen folyamatban lehetnek olyan állomások, amikor időlegesen megáll valami, nem sikerül a kutatásban előrelépni, vagy éppen valamilyen műszaki probléma merül fel.

Egy nagyon bonyolult komplexum épül, és mivel eddig a történelemben egy ilyen sem készült, így minden esetben felmerülhet valami probléma –

hangsúlyozták a magyar szakértők.

2025 lehet az igazi mérföldkő a projekt életében Forrás: Origo

Biztonság az első helyen

Arra is felhívták a figyelmet, hogy ha a következő évtizedekben a kísérletek során valóban sikerül a létrehozott plazma révén energiát termelni, akkor

legkésőbb 2050-re lebontják a Cadarche-ban létrehozott erőművet, mivel ez csak egy kísérleti építmény.

A legfontosabb dolog, hogy az épülő erőműben nagyon fontos a száz százalékos biztonság elérése. A tokamak épületét úgy tervezték és építették meg, hogy egy extrém magas földrengést is kibírjon. Mindemellett egy műszaki hiba esetén sem kell tartani attól, hogy a környéken komoly szennyeződés történjen, mivel a folyamat során nincs, ami robbanjon, és nukleáris hasadás sincsen – mondták a mérnökök.

Az a cél az ITER-nek, hogy elérhető legyen a tokamakba fektetett energia tízszeresének a kinyerése. Jelenleg még ott tart a technológia, hogy csupán a befektetett energia 60 százalékát sikerül visszanyerni – mondták kérdésünkre a mérnökök. Bizonyos térfogat alatt nem működik egy tokamak, ezért szükséges ilyen nagyméretű épületet építeni, és ez okozza a költségek elszállását. Egyelőre nincsen szó arról, hogy az állami támogatáson kívül másmilyen finanszírozás legyen a kísérleti erőmű építése során, ráadásul cash-flow-t soha nem fog termelni, így részvényesíteni sem lehet ezt a beruházást.

Legóból már elkészült az épülő tokamac kicsinyített verziója Forrás: Kovács András/Origo

A magyar mérnökök arról is beszéltek, hogy

2 gigawattnyi áram termelésére lehetnek képesek a jövőben a fúziós erőművek, ami nagyjából a Paks 1-nek felel meg.

Megjegyezték azt is, hogy a sikeres kísérletek lezárása után egyébként sem kevés nagyméretű, hanem sok kicsi erőművet kellene építeni. Korábban nemcsak a technológia, hanem az összefogás is hiányzott, ezért sem kezdtek hozzá egy ilyen kísérleti erőmű építéséhez.