ITER nuklearna fuzija – čista energija za budućnost

Nakon serije poteškoća, koje su ovaj internacionalni projekat opterećivale prethodnih godina, dogodili su se proboji koji ulivaju veliku nadu da će svet dobiti novi izvor ogromne količine čiste energije, do 2025. godine.

ITER (na latinskom “put”) je jedan od najambicioznijih energetskih projekata današnjice. Na jugu Francuske, 35 država su uspostavile saradnju u pogledu izgradnje najvećeg svetskog postrojenja, koje se naziva “tokamak” a predstavlja spravu koja omogućava magnetnu fuziju. Tokamak je dizajniran tako da podrži iskoristivost fuzije kao načina za stvaranje ogromnih količina energije, oslobođene bilo kakvih emisija ugljenika, a na identičnom principu na kome počiva i energija Sunca i zvezda.

Sada je ovaj međunarodni projekat dostigao jednu od ključnih tačaka u razvoju, odnosno polovina potrebne infrastukture je izgrađena.

Bernar Bigo, generalni direktor projekta ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), je izjavio da je momenat završetka realizacije polovine projekta, kritičan momenat u ostvarenju cilja, koji je usledio nakon mnogih prepreka sa kojima se projekat suočio. Ovo, takođe znači da bi prve količine energije, sa ove eksperimentalne lokacije, mogle da budu proizvedene, počev od 2025. godine.

Napori usmereni ka uspostavljanju nuklearne fuzije kao načina za proizvodnju velike količine energije, rezultat su zajedničkog rada više ključnih svetskih ekonomija. Naime, u projekat su, između ostalih, uključene: SAD, EU, Kina, Indija, Rusija i Južna Koreja. Problemi u razvoju dugoročnog projekta su isplivali na površinu tokom 2013. godine, a odnosili su se na sprovođenje ciljeva, kao i organizaciju. U cilju prevazilaženja problema, Bigo je imenovan za generalnog direktora, i izvršena je posledična reorganizacija.

Energija nastala fuzijom predstavlja jedan od najpoželjnijih i najinteresantnijih načina proizvodnje čiste energije. Kao takva, reprezentuje prirodni fenomen koji pokreće Sunce, konverzijom vodonika u atome helijuma, kroz proces koji se odigrava na ekstremnim temperaturama.

Repliciranje ovog procesa na Zemlji, u dovoljnom obimu, moglo bi da oslobodi više energije nego što je čovečanstvu potrebno. Međutim, problem stvaraju ekstremni uslovi koji su neophodni kako bi se proces inicirao. Pored toga, problem stvara i iskorišćenje tako stvorene energije na prikladan način, kao i kontrolisanje, jednom pokrenute reakcije.

Upravo su ovo bili ključni razlozi zbog kojih su nuklearni fizičari, svojevremeno odbacili nuklearnu fuziju kao način za proizvodnju energije, a umesto nje, usvojili nuklearnu fisiju kao perspektivni metod proizvodnje energije, iako ona rezultuje korišćenjem radioaktivnih materijala.

Namera je da se kroz ITER projekat koristi fuzija vodonika, kontrolisana ogromnim supermagnetima, kako bi se proizvela ogromna temperatura, koja bi pokrenula turbine, na sličan način kako to rade elektrane bazirane na sagorevanju uglja ili prirodnog gasa, proizvodeći električnu energiju. Ovako organizovana proizvodnja energije ne bi uzrokovala nikakve emisije ugljenika, a sama energija bi imala veoma nisku cenu koštanja, ukoliko bi obim proizvodnje bio dovoljno visok.

Prema naučnicima koji su uključeni u ITER projekat, količina vodonika koja je ekvivalent ananasu, po veličini, bila bi dovoljna da se proizvede jednaka količina energije, onoj koja nastaje sagorevanjem 10.000 tona uglja. Naravno, uz već pomenutu razliku u štetnim emisijama.

Bilo kako bilo, fuzija je predmet zanimanja naučnika još od četrdesetih godina prošlog veka, a do danas nije pronađen način da se nužna reakcija odigrava u kontrolisanim uslovima, i u obimu koji je karakterističan za termoelektrane, na primer. Ekstremni uslovi koji vladaju na Suncu, sa temperaturama koje dostižu i nekoliko miliona stepeni Celzijusa, praktično su bili nedostižni da bi bili kreirani na Zemlji.

ITER je opisan kao najsloženiji poduhvat u istoriji čovečanstva. Projektom se zahteva vodonična plazma koja bi bila zagrejana do nivoa od 150mC –  odnosno, na deset puta veću temperaturu od Sunčeve kore. Pomenuti tokamak reaktor, dizajniran u obliku krofne, bio bi okružen gigantskim magnetima koji bi preuzimali ekstremno zagrejanu plazmu sa metalnih zidova kontejnera. Ovo bi zahtevalo da sami magneti budu rashlađeni do temperature od -269 °C.

Da bi se došlo do ovog stadijuma u razvoju projekta, već su primenjena zadivljuća inženjerska rešenja. Proizvedeno je više od 100.000 kilometara niobijum-tin metalne žice ekstremno visoke provodljivosti, a u čijoj izradi je učestvovalo devet dobavljača tokom sedmogodišnjeg perioda, u cilju kreacije magneta.

Bigo je naveo da je dostizanje tačke za koju se može proceniti da je polovina projekta realizovana, predstavlja i momenat u kome se može reći da je početak komercijalizacije sada u potpunom tehničkom dometu.

Međutim, i dalje su prisutne političke poteškoće. Jedna od njih se odnosi i na poziciju američkog predsednika Donalda Trumpa i njegovu administraciju , odnosno njihov indiferentan stav u pogledu čistih energija. Praktičan efekat se ogleda u tome što je američkim budžetom predviđeni doprinos za istraživanja čistih izvora energije, a koji je anticipirao investicije od milijardu američkih dolara, delimično doveden u pitanje. Evropska unija snosi čak 45% troškova skopčanih za realizaciju projekta, dok ostatak iznosa finansiraju mnogobrojni partneri.

Bigo se trenutno nalazi u Vašingtonu, i u misiji je otopljavanja stava američke administracije. Tokom ove posete, podelio je svoj optimizam sa novinarima lista The Guardian. Pored toga, Bigo je izjavio je i da je projekat na putu da dovede do stvaranja “prve plazme” u zadnjem mesecu 2025. godine, a što bi značilo da ITER mašina može da proizvede 500 MW energije, odnosno dovoljno za samozagrevajuću plazmu. Ovo se nikada do sada nije desilo u kontrolisanim uslovima na Zemlji.

Pored ITER-a, i Google je angažovan na energiji koja bi nastala fuzijom. Ovo je prvi pokušaj privatnog sektora da komercijalizuje ovakav vid proizvodnje energije. Tokom leta, Google je objavio da je ušao u partnersvo sa kompanijom Tri Alpha Energy, čiji je osnivač suvlasnik kompanije Microsoft –  Pol Alen, sa ciljem generisanja kompjuterskog algoritma koji bi pomogao u testiranju koncepta nuklearne fuzije.

Izvor: The Guardian

(1171)