Fuzijski projekt ITER želi dejavno sodelovati v tekmi pri prehodu v nizkoogljično družbo, pri čemer je fuzija, kot je na letošnji mednarodni jedrski konferenci NENE (Nuclear Energy for New Europe) 2021 izpostavil Alain Bécoulet, vodja inženiringa pri projektu, »novinka«, najverjetneje pa bo tudi med zadnjimi izvedljivimi rešitvami, pravi. Ob tem je poudaril, da bi lahko prve fuzijske elektrarne priključili na omrežje v Evropi do leta 2060.

Kljub počasnejšim razvojnim premikom, je fuzija obetavna rešitev za proizvodnjo brezogljične energije, meni Bécoulet. »Virtualno gre za skoraj neomejen vir energije, brez izpustov in skorajda brez visokoradioaktivnih odpadkov,« izpostavlja Bécoulet med prednostmi fuzije za proizvodnjo energije.

Fuzijski reaktor - tokamak -, ki ga gradijo v okviru projekta ITER ob sodelovanju 35 držav, tudi Slovenije, na 42 hektarjih v kraju Saint-Paul-lez-Durance na jugu Francije, bo stal približno 20 milijard evrov, ideja o fuzijskem reaktorju pa se je rodila že leta 1985. »Danes je projekt dokončan skoraj 75-odstotno,« je pojasnil Bécoulet. ‘Iter’ pomeni v latinščini sicer ‘pot’, je še navedel.

Misija projekta je po Bécouletovih navedbah demonstrirati znanstveno in tehnološko izvedljivost fuzijske energije, pri čemer gre za prvi tovrsten dolgoročni mednarodni projekt na tem področju.

Ob tem je spomnil, da so sporazum o eksperimentalnem fuzijskem projektu ITER novembra 2006 podpisali Evropska skupnost za jedrsko energijo (EURATOM), ZDA, Ruska federacija, Japonska, Kitajska, Južna Koreja in Indija. EURATOM, ki je v skladu s sporazumom ITER gostitelj, je prevzel vodilno vlogo pri tem projektu.

Pri tem je projekt z uradnim začetkom sestavljanja fuzijskega reaktorja ITER konec julija letos prešel v petletno fazo gradnje, ki se bo končala leta 2025 s prvimi kratkimi, milisekundnimi, vzpostavitvami plazme. S tem bodo inženirji projekta preskusili delovanje superprevodnih magnetov, kot smo tudi že pisali na Energetiki.NET. 

Začetek polnega delovanja s stalnim zlivanjem devterija in tritija pa bo po navedbah strokovnjakov verjetno leta 2035, ko bo reaktor popolnoma končan in bo proizvajal plazmo, potrebno za pridobivanje energije. Fuzija, kot izvedljiv komercialni vir energije, naj ne bi proizvajala električne energije pred letom 2050, pa je napovedala Evropska komisija. 

Kot pojasnjuje Bécoulet, je fuzijski reaktor ITER zasnovan za proizvodnjo 500 MW energije (ob toplotni vhodni moči 50 MW).

Vse več zanimanja za fuzijo

Pri gradnji največjega fuzijskega reaktorja v Franciji sodelujejo države z vsega sveta, med njimi tudi Slovenija oziroma podjetje Cosylab, je še spomnil Bécoulet. Slednje sodeluje pri projektu že desetletje, in sicer pri razvoju krmilnega sistema, daljinskem upravljanju komponent znotraj tokamaka (sama naprava za proizvodnjo fuzijske energije, op.a.). Tretje področje, kjer so vpleteni, pa je diagnostika »zelo kompleksnega in posebnega sistema«, je v intervjuju leta 2019 povedal Igor Verstovšek iz Cosylaba (VEČ). 

V projekt je vključen tudi Institut Jožef Stefan (IJS), ki po navedbah Bécouleta med drugim snuje jedrske podatke in orodja za nevtroniko, sestavni del tokamaka pa bo tudi trimetrska prirobnica iz jekla SIJ Metal Ravne. 

Projektu ITER bo sledil projekt DEMO, pilotna fuzijska elektrarna, pri čemer zasledujejo nekatere članice ITER lastne pilotne fuzijske elektrarne, je še navedel Bécoulet. Tudi zasebna industrija je po njegovih navedbah pričela z naložbami v iniciative za razvoj fuzijske energije. 

Ob tem je izpostavil, da bi lahko bile fuzijske elektrarne priključene na omrežje v Evropi do leta 2060. 

Osnovni izziv so finance

Spomnimo, da je Svet EU februarja letos sprejel sklep, ki zagotavlja nadaljevanje evropskega financiranja fuzijskega projekta ITER v obdobju večletnega finančnega okvira 2021–2027. Okvirni evropski prispevek k projektu za obdobje 2021-2027 je ob trenutnih cenah določen na 5,61 milijarde evrov. 

Vodja odseka za reaktorsko tehniko pri IJS dr. Leon Cizelj je za Energetiko.NET v enem od člankov na temo financiranja projekta izpostavil, da je osnovni izziv zagotoviti dovolj sredstev za raziskave in razvoj fuzijske tehnologije ter prenos znanja na več generacij raziskovalcev. 

Evropska komisija vlaga sicer v fuzijske raziskave v partnerstvu z ZDA, Kitajsko, Rusijo, Indijo, Japonsko idr. »Skupni vložek vseh partnerjev v nekaj desetletjih je, vsaj po moji hitri oceni, že dosegel sto ali morda tudi dvesto milijard evrov,« nam je pojasnil Cizelj. 

»Fuzija oziroma zlivanje jeder devterija in tritija je izjemno uporaben, čist, brezogljičen in praktično neizčrpen vir energije. Zanj je značilna izjemna gostota energije, ki je nekaj deset milijonkrat večja kot pri fosilnih gorivih in je primerljiva le še z jedrsko fisijo. Ta izjemna gostota energije v praksi pomeni izjemno majhne količine goriva in odpadkov ter temu primerno izjemno majhne vplive na okolje,« pojasnjuje dr. Cizelj. Toda zanesljivo obvladovanje tako zgoščenih virov energije zahteva po njegovih navedbah razvoj novih in zelo kompleksnih tehnologij. 

Na letošnji konferenci NENE 2021 - Jedrska energija za novo Evropo 2021, ki se je zaključila pretekli četrtek na Bledu, se je zbralo 240 udeležencev iz 22 držav vsega sveta. Na štiridnevnem dogodku so strokovnjaki razpravljali o najnovejših dosežkih jedrske znanosti in »vse pomembnejši vlogi jedrske energije za zanesljivo energetsko oskrbo«, kot poudarja gostitelj konference, Društvo jedrskih strokovnjakov Slovenije (DJS). Svoje znanje je z udeleženci delilo šest vabljenih predavateljev, konferenca pa je gostila tudi tri vzporedne mednarodne dogodke. V okviru konference so podelili nagrado najboljšemu mlademu avtorju in nagrado za najboljši konferenčni poster. Letos pa je v okviru konference potekalo tudi tekmovanje za najboljše doktorsko delo v Evropi, ki ga organizira European Nuclear Education Network (ENEN - Evropska mreža za jedrsko izobraževanje).