Nacionalno postrojenje za paljenje (NIF) u Kaliforniji oponašat će u 700 do 1.000 pokusnih paljenja fuzije stanja kakva vladaju u zvijezdama, vodikovoj bombi i budućem fuzijskom reaktoru za dobivanje neograničenih količina čiste električne energije. Pokusima će se pokušati doći do novih saznanja o fuziji. Više od pola stoljeća fizičari sanjaju o stvaranju majušne zvijezde u laboratoriju, s kojom bi počela era nove znanosti i jeftine energije. Koncem svibnja pušteno je u pogon Nacionalno postrojenje za paljenje (National Ignition Facility, NIF) u Livermoreu u Kaliforniji, kojim se stvaranje te minijaturne zvijezde približava svom ostvarenju. NIF je, pod okriljem Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore (LLNL), gotovo deset godina gradilo 7.000 stručnjaka i radnika te više od 3.000 izvođača radova. Izgradili su kompleksni sustav velik kao nogometni stadion i visok 10 katova, sastavljen od milijun dijelova, opremljen sa 60.000 kontrolnih točaka za elektroniku, visoki napon te optičke i mehaničke uređaje, kao što su motorizirana ogledala i leće, senzori energije, videokamere, laserski pojačivači te dijagnostički instrumenti. Za usporedbu, NIF ima 30 puta više kontrolnih točaka nego "čudo tehnologije" Space Shuttle.
Spašavanje projekta
NIF je na začetku bio zamišljen kao prototip fuzijske elektrane, s kontroliranim procesom fuzije kao trajnim izvorom električne energije, ali se koncepcija tijekom godina reducirala na kritičnu točku samog otpočinjanja fuzije u majušnoj loptici mješavine vodikovih izotopa deuterija i tricija. Izgradnja NIF-a koštala je SAD četiri milijarde dolara, skoro četiri puta više nego što je bilo predviđeno planom iz 2004. godine, a prvobitni rokovi premašeni su za punih pet godina. LLNL je počeo gradnju NIF-a još 1997. godine, ali su njegovi stručnjaci veoma brzo otkrili važne manjkavosti i projekt vratili u računala. Američko ministarstvo za energetiku promijenilo je 2000. godine prvobitni plan, pripremilo veća sredstva, odredilo nove rokove i izgradnja je nastavljena.
Nova prekoračenja rokova i naročito ogromno premašivanje predviđenih troškova doveli su Kongres SADa- pred odluku o prekidu projekta 2005. godine. Ipak, sredstva su nađena skoro u posljednji trenutak i projekt je nastavljen. Ključna za nastavak bila je činjenica da je na scenu stupila vojska, koja je osigurala nedostajuća sredstva i uvjerila političare da je NIF od vitalnog značaja i za program nadzora nuklearnih arsenala. Kao što je poznato, SAD nije ratificirao sporazum o zabrani nuklearnih pokusa, ali ih je 1992. ipak prekinuo. Vojska očekuje da će joj znanje do kojeg će doći u pokusima u NIF-u omogućiti osiguranje pravilnosti djelovanja postojećih termonuklearnih bombi i u budućnosti, bez stvarnih podzemnih pokusa.
Bomba u laboratoriju
U NIF-u će se za vojsku izvoditi potkritični testovi eksplozija, bez prave detonacije vodikovih bombi. Fizičari u službi vojske nadaju se da će u oko 200 fuzijskih paljenja godišnje, koliko iznosi njihov dio ukupnog fonda pokusa, poboljšati svoje poznavanje fizike vodikovog oružja. Astrofizičari pak vjeruju da će u NIF-u u kontroliranim uvjetima tlakova i temperatura sličnih onima koji vladaju u zvijezdama poboljšati svoje znanje o astrofizičkim fenomenima, znanosti o materijalima i nuklearnoj fizici. Zahvaljujući NIF-u konačno će dobiti mogućnost da konačno pređu s teorije na stvarne pokuse simulacije unutrašnjosti planeta, zvijezda i eksplodirajućih supernova.
Ipak, glavni cilj NIF-a, kome će biti posvećen najveći broj planiranih pokusa, ostaje eksperimentiranje s ciljem ostvarivanja kontrolirane fuzije, koja bi kasnije trebala omogućiti razvoj fuzijskih elektrana. Ključni dio postrojenja NIF laserski je sustav sa 192 lasera, sastavljena od 100 km ogledala, optičkih provodnika, kristala i svjetlosnih pojačala. U svakom laseru se zraka s valnom duljinom od 9 mm kreće trasom dugom oko 1.500 metara, od master-oscilatora do centra komore, pri čemu se energija eksponencijalno povećava oko četiri trilijuna puta, od približno milijarditog dijela džula do četiri milijuna džula. Taj nevjerojatni rast događa se u intervalu od jedva pet milijuntih dijelova sekunde.
www.bug.hr
Čista energija - snovi o fuziji postali su preskupi!
Čak šest milijardi dolara otišlo je u američki NIF. Nije li bilo bolje potrošiti taj novac na pohranu energije? Nije li san o pokretanju fuzije kao neiscrpnom izvoru čiste energije zapao u crnu rupu dosadašnjih preoptimističnih očekivanja i najava te ekstremno visokih ulaganja koja ni političari ni biznismeni nemaju dovoljno hrabrosti još dugo pratiti? U svijetu trenutačno dvanaest istraživačkih centara vodi nesmiljenu utrku za pokretanje prve održive fuzije koja će proizvoditi više energije nego što će se utrošiti na njeno pokretanje i čini se da svi redom, bez obzira na nova znanja i očigledan napredak, sve teže pravdaju goleme financijske apetite bez pravih, konkretnih rezultata. To vrijedi i za one najveće i najmoćnije. Kalifornijski National Iginition Facility (NIF) sagrađen je za 6 milijardi dolara i pušten u pogon, a danas oko 1200 zaposlenika s gorčinom primjećuje da Obama ne spominje fuziju u svojoj energetskoj strategiji te da im je srezao godišnji proračun sa 409 na 329 milijuna dolara. Razloga za skepsu američka državna administracija može pronaći u zdravoj logici. Primjerice, što reći na tezu da bismo sa 6 milijardi dolara uloženih u razvoj pohrane energije danas imali masovnu i sveprisutnu primjenu solarne energije? Obožavatelji fuzije kao svojevrsnog svetog grala energetike ne mogu odgovoriti na to pitanje koje je nedavno postavljeno u jednoj Bloombergovoj analizi. Ne manje bolno pitanje jest kolika će biti cijena gradnje komercijalnog postrojenja za fuziju kad svladamo tehnologiju pokretanja fuzije? Hoće li to uopće biti isplativo? Procjene vrhunskih američkih stručnjaka danas govore o 4 milijarde dolara za elektranu od 925 megavata, a to je cijena slična kao za nuklearku ili elektranu na ugljen, nešto viša nego cijena plinske elektrane, ali i puno manja nego solarne elektrane. Međutim, problem je u tome što ipak ne možemo točno znati kolika će biti cijena jer čovječanstvo još nema održivu fuziju.
Neće se stati
Ipak, to ne znači da biznisi i države neće nastaviti investirati u istraživanje fuzije te se okrenuti nekim manje zahtjevnim energetskim istraživačkim naporima. Naprotiv, već samo to što fuzija vodikovih atoma bez naročitih štetnih "nusproizvoda" oslobađa osam puta više energije nego slična količina urana potrebna za fisiju, uz ostatak zastrašujućeg radioaktivnog otpada, govori o tome da se u fuziju mora ulagati. Tako se i američka vlada, čini se, zapravo želi kockati na sigurno. Ove godine uložili su i 225 milijuna dolara u europski International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). Radi se o projektu u kojem još sudjeluju Kina, EU, Indija, Japan i Rusija, a na koji je do sada utrošeno 15 milijardi eura. ITER, koji se gradi u Francuskoj te bi trebao biti dovršen 2020. godine, zapravo se kladi da je do fuzije moguće doći uz potpuno drugačiju tehnologiju u odnosu na onu koju razvijaju u američkom NIF-u. U čemu su razlike? Prvo valja naglasiti da teorija fuzija ne dvoji o tome je li uopće moguće pokrenuti taj prirodni proces koji se stalno događa u Suncu. Pitanje je samo kako to napraviti. U osnovi je fuzija spajanje vodikovih atoma uz visoku temperaturu i pritisak te oslobađanje helija i goleme količine energije. Zvuči tako jednostavno i izazovno (iz fuzije se u istom omjeru može izvući 10 milijuna puta više energije nego iz benzina), ali čovjek još nije uspio umjetno pokrenuti ono što priroda s lakoćom čini u tolikim milijunima zvijezda. Možda je baš to što teorija zvuči jednostavno i izuzetno izazovno u istraživanjima napravilo više štete nego koristi. U razvoju fuzije zabilježene su neke od najvećih istraživačkih sramota.
Skandali
Doslovno je tragikomična priča o Nijemcu Ronaldu Richteru koji je od argentinskog predsjednika izvukao velike iznose za svoj "termotron". Čak je gurnuo Perona u to da izjavljuje kako su Argentini osigurali neograničene izvore energije. Dok su ih zapadni znanstvenici sprdali, Peron je počeo slati inspektore Richteru, a ovaj je doslovno izvodio ludorije: raznosio je vrata komprimiranim zrakom, ubacivao barut u reaktor a da se nigdje nije moglo otkriti ni traga radioaktivnim tvarima. Ukratko, Richter je završio iza rešetaka, a Argentina je osramoćena. Sramotna pokliznuća s fuzijom događala su se i vrlo uglednim znanstvenicima poput Martina Fleischmana i Stanleya Ponsa. Svi bitni mediji na planetu prenijeli su vijest da su uspjeli pokrenuti fuziju, i to hladnu. Biznismeni su im već počeli slati novac za nastavak rada, a onda je iskrsnuo "mali problem": nitko više nije pod identičnim uvjetima (uroni se metalni paladij u vodu) uspio ponoviti oslobađanje energije. Usto su fizičari uspjeli dokazati da dva ugledna znanstvenika nisu mogla pokrenuti fuziju jer, da su uspjela, ubio bi ih snop neutrona. Svojevrsnu sramotu pretrpjeli su i sadašnji čelnici NIF-a jer su, jednostavno, prerano i preoptimistično najavili fuziju koja se još nije dogodila. Vratimo se NIF-u i ITER-u. Američki NIF pokušava pokrenuti fuziju uz pomoć lasera, a ITER uz pomoć elektromagneta.
Ogromna zgrada
NIF je smješten u zgradi visine desetak katova u koju bi se moglo smjestiti tri nogometna stadiona. Osnova su golemog fuzijskog uređaja 192 laserske zrake koje idu kroz poseban tunel do zrcala koja ih pak fokusiraju na sitnu tableticu i zagrijavaju je na 100 milijuna Celzijevih stupnjeva. Teorija govori da bi čak 500 bilijuna volti lasera trenutačnim udarom na tako malu površinu trebalo pokrenuti fuziju. Međutim, ona se još ne događa. Iako je upotrijebljena energija tisuću puta veća od one koja se istodobno nalazi u cijeloj američkoj električnoj mreži! Problem je da ni tako savršeni i snažni laseri ne mogu ono što mogu gravitacijska sila i temperatura u središtu Sunca – oblikovati tako savršen i ravnomjeran pritisak uz odgovarajuću temperaturu za početak fuzije. Izgleda da udar i preciznost lasera nisu dovoljno savršeni, baš kao što ni tabletica na udaru još nije dovoljno pravilna. Pomak od nekih 100-200 atoma onemogućuje idealnu imploziju, tj. početak fuzije. Ukratko, znanstvenici u NIF-u "samo" trebaju implodirati tableticu brzinom od 360 kilometara na sekundu uz pritisak 350 milijardi puta veći od onog u Zemljinoj atmosferi. Do sada su postigli 330 kilometara uz 202 milijarde atmosfera.
Francuski smjer
Sa sličnim problemima (ali na svoj način) suočavat će se i ITER kad i ako proradi u 2020. godini. ITER-ov reaktor zapravo je sferična komora u kojoj će enormno snažni magneti komprimirati plin koji sadrži vodik dok ga struja bude zagrijavala na 150 milijuna Celzijevih stupnjeva sve do početka fuzije. Pritisak u toj elektromagnetskoj komori na plazmu bit će milijun puta veći nego u našoj atmosferi, a temperatura 10 puta viša nego u središtu Sunca! Međutim, hoće li elektromagnetske sile dovoljno uspješno imitirati pravilnost gravitacijskog pritiska? Znanstvenici su uvjereni da je uz pomoć superračunala moguće kontrolirati složeno ponašanje elektromagnetskih silnica i kako zaista vrijedi potrošiti 15 milijardi eura na pokušaj pokretanja fuzije u ITER-u. Bilo kako bilo, i pored gorljivog oduševljenja, gotovo zaluđenosti na projektima NIF i ITER, skepticizam vezan za fuziju jača. Nacionalna akademija znanosti Sjedinjenih Država jasno je, primjerice, poručila da je NIF još godinama daleko od pokretanja fuzije. E sad, da je samo godinama daleko, to bi značilo da nas samo godine dijele od možda najvećeg energetskog otkrića u povijesti čovječanstva nakon prvog paljenja vatre ljudskim rukama. Moramo dugoročno razmišljati o energiji i o tome kako će ljudska vrsta preživjeti. Vrlo je važno da se fuziju prepozna kao granicu koju ljudi jednom moraju prijeći – uvjereno poručuje 65-godišnji Osamo Motojima, glavni direktor ITER-a.
Optimist
A što kažu realisti? U istom mediju, Bloombergu, bivši savjetnik za fuziju DOE-a David Crandall tvrdi da je skandalozno najavljivati komercijalne elektrane samo 12 godina nakon prvog pokretanja fuzije u NIF-u. Naime, prvo treba razviti cijeli niz novih tehnologija. Ipak, Crandall zaključuje: "Sav veliki napredak napravili su nerazumni ljudi. Želim im sreću!" Ukratko, i najoprezniji smatraju kako se od pokretanja fuzije ne smije odustati. Pogotovo ne zbog tko prozaičnog razloga poput visokih troškova.
Dva smjera razvoja fuzijske elektrane
U svijetu trenutačno postoje dvije tehnološke ideje kako pokrenuti fuziju te tako osigurati nelimitirane izvore čiste energije. Iako se te ideje pokušavaju realizirati na više lokacija u svijetu, dva najveća projekta simboliziraju dva ključna pravca razvoja. Prvi je National Ignition Facility (NIF) u Kaliforniji, a drugi International Thermonuclear Experimental Reactor u francuskom Cadaracheu. Oba projekta pokušavaju na različite načine postići isto – pod ekstremno visokim pritiskom i temperaturom spojiti atome vodika uz oslobađanje helija te golemih količina energije. U dva decilitra vode skriva se energija 500.000 barela dizela!
1. National Ignition Facility (NIF)
Investitor: Sjedinjene Države (gradnja počela 1997. godine, pušten u pogon 2009.)
Tehnologija: 192 laserske zrake ukupne snage nevjerojatnih 5000 bilijuna volta prže u djeliću sekunde na 100 milijuna stupnjeva sićušnu točkicu vodikovih izotopa
Cilj: Na temelju pokusa u NIF-u sagraditi elektranu od 500 megawatta i to u roku od deset godina od postizanja samoodržive fuzijske reakcije. Tu reakciju znanstvenici u NIF-u obećavali su još 2010. godine, a sada je pitanje hoće li to biti 2020.
Vakuum-komora: Kuglasta vakuum-posuda promjera 10 metara postavljena je u lipnju 1999. s jednom od najvećih dizalica u svijetu
Nedostižan cilj: NIF nije uspio postići tlak i brzinu, dva ključna preduvjeta za proizvodnju samoodržive fuzijske reakcije zvane paljenje. Nastavljaju se eksperimenti s novim materijalima i metodama za poboljšanje rezultata
2. International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)
Investitor: EU, Kina, Indija, Japan, Rusija, Južna Koreja, Sjedinjene Države (u gradnji, dovršenje se očekuje 2020.)
Tehnologija: Divovski magneti drže gorivo na mjestu i stvaraju golemi pritisak na vodikove izotope dok ih struja zagrijava na 150 milijuna Celzijevih stupnjeva
Cilj: Izgraditi postrojenje snage 500 megawatta iz reakcije koja će startati na 50 megawatta. Očekuju da bi se realizacija komercijalne proizvodnje mogla dogoditi oko 2050. godine. Do sada je u gradnju ITER-a potrošeno oko 15 milijardi eura
Gradilište: Prostor oko drenažnih cijevi popunjava se postupno i u fazama
Odvodne cijevi: Velike betonske cijevi, veličine do 2,2 metra u promjeru, služe za skupljanje kišnice oko platforme zgrade
Izolacija: Kompleks će nositi ukupno 493 stupa. Svaki stup bit će izoliran zaštitom od potresa, tj. posebnim "jastukom" napravljenim od alternativnih slojeva metala i gume
www.vecernji.hr
Čak šest milijardi dolara otišlo je u američki NIF. Nije li bilo bolje potrošiti taj novac na pohranu energije? Nije li san o pokretanju fuzije kao neiscrpnom izvoru čiste energije zapao u crnu rupu dosadašnjih preoptimističnih očekivanja i najava te ekstremno visokih ulaganja koja ni političari ni biznismeni nemaju dovoljno hrabrosti još dugo pratiti? U svijetu trenutačno dvanaest istraživačkih centara vodi nesmiljenu utrku za pokretanje prve održive fuzije koja će proizvoditi više energije nego što će se utrošiti na njeno pokretanje i čini se da svi redom, bez obzira na nova znanja i očigledan napredak, sve teže pravdaju goleme financijske apetite bez pravih, konkretnih rezultata. To vrijedi i za one najveće i najmoćnije. Kalifornijski National Iginition Facility (NIF) sagrađen je za 6 milijardi dolara i pušten u pogon, a danas oko 1200 zaposlenika s gorčinom primjećuje da Obama ne spominje fuziju u svojoj energetskoj strategiji te da im je srezao godišnji proračun sa 409 na 329 milijuna dolara. Razloga za skepsu američka državna administracija može pronaći u zdravoj logici. Primjerice, što reći na tezu da bismo sa 6 milijardi dolara uloženih u razvoj pohrane energije danas imali masovnu i sveprisutnu primjenu solarne energije? Obožavatelji fuzije kao svojevrsnog svetog grala energetike ne mogu odgovoriti na to pitanje koje je nedavno postavljeno u jednoj Bloombergovoj analizi. Ne manje bolno pitanje jest kolika će biti cijena gradnje komercijalnog postrojenja za fuziju kad svladamo tehnologiju pokretanja fuzije? Hoće li to uopće biti isplativo? Procjene vrhunskih američkih stručnjaka danas govore o 4 milijarde dolara za elektranu od 925 megavata, a to je cijena slična kao za nuklearku ili elektranu na ugljen, nešto viša nego cijena plinske elektrane, ali i puno manja nego solarne elektrane. Međutim, problem je u tome što ipak ne možemo točno znati kolika će biti cijena jer čovječanstvo još nema održivu fuziju.
Neće se stati
Ipak, to ne znači da biznisi i države neće nastaviti investirati u istraživanje fuzije te se okrenuti nekim manje zahtjevnim energetskim istraživačkim naporima. Naprotiv, već samo to što fuzija vodikovih atoma bez naročitih štetnih "nusproizvoda" oslobađa osam puta više energije nego slična količina urana potrebna za fisiju, uz ostatak zastrašujućeg radioaktivnog otpada, govori o tome da se u fuziju mora ulagati. Tako se i američka vlada, čini se, zapravo želi kockati na sigurno. Ove godine uložili su i 225 milijuna dolara u europski International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). Radi se o projektu u kojem još sudjeluju Kina, EU, Indija, Japan i Rusija, a na koji je do sada utrošeno 15 milijardi eura. ITER, koji se gradi u Francuskoj te bi trebao biti dovršen 2020. godine, zapravo se kladi da je do fuzije moguće doći uz potpuno drugačiju tehnologiju u odnosu na onu koju razvijaju u američkom NIF-u. U čemu su razlike? Prvo valja naglasiti da teorija fuzija ne dvoji o tome je li uopće moguće pokrenuti taj prirodni proces koji se stalno događa u Suncu. Pitanje je samo kako to napraviti. U osnovi je fuzija spajanje vodikovih atoma uz visoku temperaturu i pritisak te oslobađanje helija i goleme količine energije. Zvuči tako jednostavno i izazovno (iz fuzije se u istom omjeru može izvući 10 milijuna puta više energije nego iz benzina), ali čovjek još nije uspio umjetno pokrenuti ono što priroda s lakoćom čini u tolikim milijunima zvijezda. Možda je baš to što teorija zvuči jednostavno i izuzetno izazovno u istraživanjima napravilo više štete nego koristi. U razvoju fuzije zabilježene su neke od najvećih istraživačkih sramota.
Skandali
Doslovno je tragikomična priča o Nijemcu Ronaldu Richteru koji je od argentinskog predsjednika izvukao velike iznose za svoj "termotron". Čak je gurnuo Perona u to da izjavljuje kako su Argentini osigurali neograničene izvore energije. Dok su ih zapadni znanstvenici sprdali, Peron je počeo slati inspektore Richteru, a ovaj je doslovno izvodio ludorije: raznosio je vrata komprimiranim zrakom, ubacivao barut u reaktor a da se nigdje nije moglo otkriti ni traga radioaktivnim tvarima. Ukratko, Richter je završio iza rešetaka, a Argentina je osramoćena. Sramotna pokliznuća s fuzijom događala su se i vrlo uglednim znanstvenicima poput Martina Fleischmana i Stanleya Ponsa. Svi bitni mediji na planetu prenijeli su vijest da su uspjeli pokrenuti fuziju, i to hladnu. Biznismeni su im već počeli slati novac za nastavak rada, a onda je iskrsnuo "mali problem": nitko više nije pod identičnim uvjetima (uroni se metalni paladij u vodu) uspio ponoviti oslobađanje energije. Usto su fizičari uspjeli dokazati da dva ugledna znanstvenika nisu mogla pokrenuti fuziju jer, da su uspjela, ubio bi ih snop neutrona. Svojevrsnu sramotu pretrpjeli su i sadašnji čelnici NIF-a jer su, jednostavno, prerano i preoptimistično najavili fuziju koja se još nije dogodila. Vratimo se NIF-u i ITER-u. Američki NIF pokušava pokrenuti fuziju uz pomoć lasera, a ITER uz pomoć elektromagneta.
Ogromna zgrada
NIF je smješten u zgradi visine desetak katova u koju bi se moglo smjestiti tri nogometna stadiona. Osnova su golemog fuzijskog uređaja 192 laserske zrake koje idu kroz poseban tunel do zrcala koja ih pak fokusiraju na sitnu tableticu i zagrijavaju je na 100 milijuna Celzijevih stupnjeva. Teorija govori da bi čak 500 bilijuna volti lasera trenutačnim udarom na tako malu površinu trebalo pokrenuti fuziju. Međutim, ona se još ne događa. Iako je upotrijebljena energija tisuću puta veća od one koja se istodobno nalazi u cijeloj američkoj električnoj mreži! Problem je da ni tako savršeni i snažni laseri ne mogu ono što mogu gravitacijska sila i temperatura u središtu Sunca – oblikovati tako savršen i ravnomjeran pritisak uz odgovarajuću temperaturu za početak fuzije. Izgleda da udar i preciznost lasera nisu dovoljno savršeni, baš kao što ni tabletica na udaru još nije dovoljno pravilna. Pomak od nekih 100-200 atoma onemogućuje idealnu imploziju, tj. početak fuzije. Ukratko, znanstvenici u NIF-u "samo" trebaju implodirati tableticu brzinom od 360 kilometara na sekundu uz pritisak 350 milijardi puta veći od onog u Zemljinoj atmosferi. Do sada su postigli 330 kilometara uz 202 milijarde atmosfera.
Francuski smjer
Sa sličnim problemima (ali na svoj način) suočavat će se i ITER kad i ako proradi u 2020. godini. ITER-ov reaktor zapravo je sferična komora u kojoj će enormno snažni magneti komprimirati plin koji sadrži vodik dok ga struja bude zagrijavala na 150 milijuna Celzijevih stupnjeva sve do početka fuzije. Pritisak u toj elektromagnetskoj komori na plazmu bit će milijun puta veći nego u našoj atmosferi, a temperatura 10 puta viša nego u središtu Sunca! Međutim, hoće li elektromagnetske sile dovoljno uspješno imitirati pravilnost gravitacijskog pritiska? Znanstvenici su uvjereni da je uz pomoć superračunala moguće kontrolirati složeno ponašanje elektromagnetskih silnica i kako zaista vrijedi potrošiti 15 milijardi eura na pokušaj pokretanja fuzije u ITER-u. Bilo kako bilo, i pored gorljivog oduševljenja, gotovo zaluđenosti na projektima NIF i ITER, skepticizam vezan za fuziju jača. Nacionalna akademija znanosti Sjedinjenih Država jasno je, primjerice, poručila da je NIF još godinama daleko od pokretanja fuzije. E sad, da je samo godinama daleko, to bi značilo da nas samo godine dijele od možda najvećeg energetskog otkrića u povijesti čovječanstva nakon prvog paljenja vatre ljudskim rukama. Moramo dugoročno razmišljati o energiji i o tome kako će ljudska vrsta preživjeti. Vrlo je važno da se fuziju prepozna kao granicu koju ljudi jednom moraju prijeći – uvjereno poručuje 65-godišnji Osamo Motojima, glavni direktor ITER-a.
Optimist
A što kažu realisti? U istom mediju, Bloombergu, bivši savjetnik za fuziju DOE-a David Crandall tvrdi da je skandalozno najavljivati komercijalne elektrane samo 12 godina nakon prvog pokretanja fuzije u NIF-u. Naime, prvo treba razviti cijeli niz novih tehnologija. Ipak, Crandall zaključuje: "Sav veliki napredak napravili su nerazumni ljudi. Želim im sreću!" Ukratko, i najoprezniji smatraju kako se od pokretanja fuzije ne smije odustati. Pogotovo ne zbog tko prozaičnog razloga poput visokih troškova.
Dva smjera razvoja fuzijske elektrane
U svijetu trenutačno postoje dvije tehnološke ideje kako pokrenuti fuziju te tako osigurati nelimitirane izvore čiste energije. Iako se te ideje pokušavaju realizirati na više lokacija u svijetu, dva najveća projekta simboliziraju dva ključna pravca razvoja. Prvi je National Ignition Facility (NIF) u Kaliforniji, a drugi International Thermonuclear Experimental Reactor u francuskom Cadaracheu. Oba projekta pokušavaju na različite načine postići isto – pod ekstremno visokim pritiskom i temperaturom spojiti atome vodika uz oslobađanje helija te golemih količina energije. U dva decilitra vode skriva se energija 500.000 barela dizela!
1. National Ignition Facility (NIF)
Investitor: Sjedinjene Države (gradnja počela 1997. godine, pušten u pogon 2009.)
Tehnologija: 192 laserske zrake ukupne snage nevjerojatnih 5000 bilijuna volta prže u djeliću sekunde na 100 milijuna stupnjeva sićušnu točkicu vodikovih izotopa
Cilj: Na temelju pokusa u NIF-u sagraditi elektranu od 500 megawatta i to u roku od deset godina od postizanja samoodržive fuzijske reakcije. Tu reakciju znanstvenici u NIF-u obećavali su još 2010. godine, a sada je pitanje hoće li to biti 2020.
Vakuum-komora: Kuglasta vakuum-posuda promjera 10 metara postavljena je u lipnju 1999. s jednom od najvećih dizalica u svijetu
Nedostižan cilj: NIF nije uspio postići tlak i brzinu, dva ključna preduvjeta za proizvodnju samoodržive fuzijske reakcije zvane paljenje. Nastavljaju se eksperimenti s novim materijalima i metodama za poboljšanje rezultata
2. International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)
Investitor: EU, Kina, Indija, Japan, Rusija, Južna Koreja, Sjedinjene Države (u gradnji, dovršenje se očekuje 2020.)
Tehnologija: Divovski magneti drže gorivo na mjestu i stvaraju golemi pritisak na vodikove izotope dok ih struja zagrijava na 150 milijuna Celzijevih stupnjeva
Cilj: Izgraditi postrojenje snage 500 megawatta iz reakcije koja će startati na 50 megawatta. Očekuju da bi se realizacija komercijalne proizvodnje mogla dogoditi oko 2050. godine. Do sada je u gradnju ITER-a potrošeno oko 15 milijardi eura
Gradilište: Prostor oko drenažnih cijevi popunjava se postupno i u fazama
Odvodne cijevi: Velike betonske cijevi, veličine do 2,2 metra u promjeru, služe za skupljanje kišnice oko platforme zgrade
Izolacija: Kompleks će nositi ukupno 493 stupa. Svaki stup bit će izoliran zaštitom od potresa, tj. posebnim "jastukom" napravljenim od alternativnih slojeva metala i gume
www.vecernji.hr
