Chiński tokamak należący do Hefei Institute of Physical Science w Anhui
Piotr Mazurkiewicz
Fuzja jądrowa to proces, który zasila energią gwiazdy jak Słońce. Kontrolowana reakcja tego typu jest niezwykle trudna do odtworzenia na Ziemi. Udaje się to na krótko w laboratoriach, jednak nie jest póki co możliwe na dłuższą metę utrzymanie niezbędnej do tego plazmy, a eksperymenty pochłaniają znacznie więcej energii niż wynosi produkcja.
Na czym polega fuzja jądrowa
Podczas fuzji jądrowej jądra atomowe zderzają się ze sobą, ulegając syntezie i uwalniając przy tym energię. By ją uzyskać, należy podgrzać gaz złożony z dwóch izotopów wodoru, deuteru i trytu, do ok. 100 mln stopni Celsjusza. W efekcie łączą się lżejsze jądra atomowe w cięższe, a w wyniku reakcji fuzji dochodzi do emisji ogromnych ilości energii.
Kontrolowana reakcja uwalnia około 4 miliony razy więcej energii niż spalanie węgla, ropy naftowej lub gazu i cztery razy więcej niż rozszczepienie, rodzaj energii jądrowej wykorzystywanej obecnie.
Według szacunków ekspertów branżowych z USA teraz to Chiny inwestują w takie projekty najwięcej. Przeznaczają na nie szacunkowo od 1 do 1,5 mld dol. rocznie – wynika z szacunków Jeana Paula Allaina, który kieruje Biurem Nauk o Energii Fuzyjnej Departamentu Energii USA. Dla porównania administracja Bidena wydaje około 800 mln dol. rocznie.
Chiny wyprzedzają USA w badaniach nad fuzją jądrową
USA przyciągnęły znacznie więcej prywatnych inwestycji. Globalnie sektor prywatny wydał 7 miliardów dolarów na fuzję w ciągu ostatnich 3-4 lat.
Stany Zjednoczone były jednymi z pierwszych na świecie, które podjęły futurystyczny projekt okiełznania procesu, jaki zachodzi od miliardów lat wewnątrz Słońca.
Ale teraz najwięcej dzieje się w Azji, co pokazuje Energy Singularity, start-up w Szanghaju. Zbudował własny reaktor fuzyjny, czyli tokamak w ciągu trzech lat od powstania, szybciej niż jakikolwiek inny porównywalny reaktor kiedykolwiek zbudowano. Tokamak podgrzewa wodór do ekstremalnych temperatur, tworząc plazmę. Energy Singularity ma ponad 112 mln dol. prywatnych środków na inwestycje i osiągnęła również światowy sukces. Jej tokamak jest jedynym, który wykorzystał zaawansowane magnesy w eksperymencie. Znane jako nadprzewodniki wysokotemperaturowe, magnesy są mocniejsze niż te miedziane używane w starszych tokamakach. Firma planuje zbudować tokamak drugiej generacji, aby udowodnić, że jej metody są komercyjnie opłacalne, do 2027 r. i spodziewa się urządzenia trzeciej generacji, które będzie mogło dostarczać energię do sieci przed 2035 r. – Z kolei tokamaki w USA się starzeją – powiedział CNN Andrew Holland, dyrektor generalny Fusion Industry Association. W rezultacie Stany Zjednoczone polegają na maszynach sojuszników w Japonii, Europie i Wielkiej Brytanii, aby kontynuować swoje badania.
Tymczasem nowy park badawczy fuzji o wartości 570 mln dol. we wschodnich Chinach, zwany CRAFT, ma zostać ukończony w przyszłym roku. Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton modernizuje swój tokamak już od 10 lat. Z kolei europejski reaktor na południu Francji ma kolejne opóźnienie, choć miał ruszyć w 2025 r.
Do wyścigu włącza się także Wielka Brytania. Elektrownia budowana w hrabstwie Nottinghamshire chce być pierwszym fuzyjnym projektem na skalę światową. Ma zostać ukończona do 2040 r. – podaje BBC.
