2021. JÚNIUS 19.- SZOMBATI ENERGIA

Szerző: | jún 19, 2021 | Vírusnapló, Archívum, Gazdaság, Honvédelem, Kína, Műszaki tudományok, Politika, Történelem, Videó

MEGOLDÓDNI LÁTSZIK VILÁGUNK PROBLÉMÁJA

ITER Fusion Reactor
A TOKAMAK BELSEJE

Hosszú éveken keresztül foglalkoztam plazmakutatással – erre alapul találmányom – világ szabadalmam az ENVIRONMENT PROTECTIVE POWER PLANT AND PROCESS FOR GREEN ENERGY PRODUCTION. (VÍRUSNAPLÓ – 2021. április 30.) Már húsz évvel ezelőtti tanulmányaimban utaltam rá, hogy az igazi kiút a fúziós erőmű lehet, amely a csillagok működését lemásolva kontrollált és energiatermelésre használható magfúziót valósítana meg földi körülmények között. Akkor még csak találgattuk, hogy hány évtized kell megvalósításához, mert több megoldhatatlan probléma is felvetődött.

A Napban a fúziós reakció alapanyaga a hidrogén. A Földön a fúziós reakcióban deutériumot, azaz nehéz hidrogént, illetve tríciumot, vagyis szupernehéz hidrogént használnánk – ez az egyik lényeges különbséget a fúziós reaktor és a Napban zajló folyamatok között. A reakció eredményeként a Földön ugyanúgy hélium és elképesztő mennyiségű energia keletkezik, mint a Napban.

Ha egy gramm deutérium-trícium-keverékből állítanék elő energiát, akkor azt látnánk, hogy 1 gramm 10 tonna szénnel egyenértékű. Egy fél kádnyi víz és egy lítiumos telefonos akkumulátor kombinációjából elméletileg 200 000 kWh energia nyerhető ki, amely 50 évre elegendő energia egy átlagos háztartás számára. Ez természetesen azt is jelenti, hogy a termelési ár nem üzemanyagfüggő, hanem technológiafüggő, ami általában is igaz a nukleáris iparra, így a normál atomerőművekre is.

Elméletileg tehát csak deutériumra és tríciumra és ezek héliummá történő fúziójára van szükség, és máris kezdődhet az energiatermelés. Csakhogy nem ilyen egyszerű a helyzet, mert bár a deutérium nagyon elterjedt, tríciumot a reaktornak magának kell lítiumból előállítania. Emellett a reaktornak el kell érnie az atommagok fúziójához szükséges hőmérsékletet, amelynek a földi reakcióban a Nap magjában mérhető tízszeresének, 100 millió Celsius-foknak kell lennie. Ennek a 100 millió fokos anyagnak a tárolása természetesen elég nagy kihívás. Szerencsére ezen a hőmérsékleten elektromosan töltött részecskékből álló anyaggal, azaz plazmával van dolgunk, amelyek elektromágnesekkel elszeparálhatók a környezettől.

A plazma és a környezet elválasztását oldja meg az orosz kutatók által kidolgozott tokamak (toroidális kamra mágneses tekercsekkel). A tokamakban a mágneses tér tórusz formára hajtogatása lehetővé teszi a plazma egyben tartását. A tokamak kísérletek a moszkvai Kurcsatov intézetben zajlanak.

A Dél-Franciaországban épülő kísérleti reaktor, az ITER, az tokamak szerkezetet alkalmazva 2025-re készülhet el, a deutérium-trícium fúziós kísérletek pedig 2035-ben kezdődhetnek. Az ITER 15 milliárd dollár körüli költségének a fő finanszírozója az Európai Unió, de a konzorcium tagja még az Egyesült Államok, Japán, Dél-Korea, India, Kína és Oroszország is. A projekt fő célkitűzése rövid távú, stabil nukleáris fúzió létrehozása úgy, hogy közben a reaktor a plazma létesítéséhez szükséges energia tízszeresét szolgáltassa vissza, ami elméletileg használható lenne elektromos energia termelésre. A 100 millió fokos plazmát az ITER tokamakjában szupravezető mágnesek tartják majd a helyükön. A kísérleti reaktor feladata nem az áramtermelés, hanem a technológiák és a fizikai elméletek tesztelése. Ha minden jól megy, a reaktor 500 megawatt teljesítményt fog leadni, 50 megawatt fűtés felhasználásával. Az ITER fél gramm üzemanyaggal működik majd, amely 350 megajoule hőenergia leadására képes. A legfontosabb kérdés persze az, hogy mindez tényleg működik-e majd.

Jelen pillanatban itt tart Amerika és Europa, de a napokban a kínai tudományos akadémia bejelentette, hogy a Hofej városában található, mesterséges Napként is emlegetett EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) két világrekordot is felállított a fúziós energia területén. Az EAST 160 millió fokos plazmát tárolt amit több másodpercig is meg tudott tartani.

Ezek szerint a kínaik nemcsak űrállomást építenek, Hold-bázist és Mars-telepet terveznek, hanem megvalósíthatják a tiszta és hatalmas mennyiségű energia előállítást is.

RSS Hírstart hírei