Autor: mr.sc.Vladimir Prister
Datum objave: 26.09.2016
Share


ČOVJEČANSTVO I VJEČNA ŽEĐ ZA ENERGIJOM

10. prosinca 2015., nakon deset godina priprema, uspjelo je pokrenuti magnetsko polje i tako započeti kompjuterski upravljani pokus u tzv. steleratoru Wendelstein 7-X

Krajem prošle godine s Instituta Max Planck za fiziku plazme u Greifswaldu u Njemačkoj, stigla je jedna od najljepših vijesti koja je zaista obradovala stručnjake koji se bave problemima fuzije.  10. prosinca 2015., nakon deset godina priprema, uspjelo im je pokrenuti  magnetsko polje i tako započeti kompjuterski upravljani pokus u tzv. steleratoru Wendelstein 7-X. Zašto se taj trenutak toliko željno očekivao? Stoga, što ga se smatra jednim od najvažnijih koraka koji bi omogućili dobivanje energije procesom nuklearne fuzije. Dakle, pokušati imitirati na Zemlji proces koji se na Suncu odvija neprekidno, veoma je teško. Naime, spojiti dvije jezgre izotopa vodika u jezgru helija veoma je komplicirano jer nam treba ekstremno visoka temperatura kako bi se tako ugrijani plin doveo u stanje plazme! I ne samo to: potrebno je da taj postupak potraje! Taj veliki problem riješili su ruski stručnjaci svojim tokamakom – toroidalnim komorama s magnetnim svicima!  A njemački stelarator predstavlja zamjenu za tokamak. Nakon prošlogodšnjeg uspjeha u Institutu Max Planck i uspješnog početka rada Wendelsteina 7-X porasle su nade i vjerovanja u uspjeh projekta vezanog za stabilnu i pouzdanu izvedbu fuzijske elektrane.

            Navedeni veliki uspjeh njemačkih znanstvenika izravno je povezan s ostalim programima EU na ovom značajnom znanstvenom poduhvatu. Naime, kako se očekuje, u sjajnom projektu ITER koji se malo po malo ostvaruje u francuskom mjestu St. Paul-lez Durance na jugu Francuske, spomenuti će se projekt ITER prostirati na površini veličine 60 nogometnih igrališta! Prema projektu, glavni dio bit će upravo  tokamak veličine nogometnog igrališta i ukopan 17 metara. Za sve one koji se sa skepsom pitaju zašto takve gigantske dimenzije, evo samo dio odgovora: u srcu fuzijske elektrane dosežu se temperature od 150 milijuna stupnjeva. Projekt ITER započeo se graditi 2010. godine, a prema realnim planovima dovršetak se previđa za 2022.godinu. Međutim, uspješno dobivanje fuzijske plazme koja bi bila u stanju samogorivosti planirano je za 2027.godinu! Ipak, dovršenje prve fuzijske elektrane DEMO očekuje se tek 2035. godine. Jesmo li u stanju oponašati procese kakvi se odvijaju na Suncu? Postupkom termonuklearne fuzije, u postupku spajanja lakih jezgara vodika u jezgru helija oslobađa se toplinska energija! U ITERU se namjerava pri navedenom postupku nuklearne fuzije i samogoruće plazme dobiti temperaturu od 150 milijuna stupnjeva Celsiusa. Planira se da bi snaga koju bi bio u stanju proizvesti ITER bila 500 MW. Međutim, komercijalna fuzijska elektrana, već ranije spomenuta DEMO davala snagu od 2,5 GW.

            U ovom velebnom i za znanost nadasve značajnom projektu aktivno sudjeluju i hrvatski sručnjaci. Hrvatska fuzijska istraživačka jedinica (CRU) osnovana je 26.6.2013. godine. A osnivači su Institut Ruđer Bošković (IRB), Institut za fiziku (IF), Fakultet elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu (FER), Prirodnoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu (PMF), Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje (FESB) i Sveučilište u Rijeci (UNIRI).

            Potrebno je naglasiti da se Hrvatska fuzijska jedinica (Croatian  Fusion  Association   -  CRU) pridružila Britanskom fuzijskom udruženju kao vanjska istraživačka jedinica u srpnju 2013.

CRU ima sjedište na IRB, a njegov je koordinator dr. sc. Tonči Tadić. CRU objedinjuje i koordinira sudjelovanje stručnjaka RH u fuzijskom programu EU-a kao National Fusion Entry Point. 

Prema navodima dr. Tadića, CRU ima tri ključna cilja. Ponajprije to je povezivanje svih domaćih stručnjaka koji imaju iskustva na polju razvoja tehnologija i istraživanjima za ITER i njihovo povezivanje s kolegama u konzorciju EuroFusion. Zatim, povezivanje domaćih tvrtki radi lakšeg zajedničkog nastupa na natječajima vezanim za izgradnju i opremanje ITER-a. I na kraju, povećati domaća ulaganja oko istraživanja u području fuzije. Tu je i još jedna važna stavka: interes studenata i doktoranada za ovu tematiku. Dr. Tonči Tadić je koordinator CRU i član Znanstvenog tehničkog odbora EURATOM-a.

            Dok pri postupku nuklearne fisije teških elemenata dobijamo velike količine energije (kinetička energija u obliku topline ali i nepoželjno i opasno zračenje ), pri procesu nuklearne fuzije dolazi do spajanja više jezgara pri čemu nastaje teža atomska jezgra. To je popraćeno oslobađanjem energije. Mnogi su stručnjaci uvjereni da bi upravo energija dobivena termonuklearnom fuzijom predstavljala jeftinu ali i u potpunosti ekološku alternativu današnjim glavnim izvorima energije kao što su fosilna goriva i današnje fisijske nuklearne elektrane.

            Energija koja bi se dobivala preko projekta Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER), u kojem sudjeluju EU, SAD, Kina, Rusija, Indija, Japan i Koreja, bila bi plod suradnje znanstvenika ovih zemalja i imala vrijednost od 13 milijardi eura. Polovicu tog iznosa financira EU!

            EU je u strategiji energetskog razvoja upravo fuziju odabrala kao rješenje za razdoblje do 2020. godine (program Horizon) ali i za kasnije razdoblje, ono do 2050. godine.

            Glavnina ciljeva u sklopu “Fusion Roadmap” ovisi o uspješnosti realizacije već spomenutog projekta termonuklearnog eksperimentalnog reaktora ITER. Njime bi se ispitao čitav niz  tehnlologija neophodnih za rad fuzijske elektrane. Europske su članice udružene u Konzorcij EuroFusion i za njihovo djelovanje na ovom iznimno zahtjevnom poslu kroz idućih pet godina osigurano je čak milijardu eura.

                                                                                                                 

                          

894
Kategorije: Kolumna
Developed by LELOO. All rights reserved.