Pretekli teden je odmeval prelomni dosežek evropskih znanstvenikov. Na fuzijski napravi jim je uspelo podvojiti količino fuzijske energije. Ideje, da bi lahko fuzija postala energija prihodnosti in poskrbela za zeleni prehod, obstajajo že dlje časa. O pričakovanju prvih fuzijskih elektrarn in njihovi vlogi v zelenem prehodu smo se pogovarjali z vodjo odseka za reaktorsko fiziko na Institutu Jožef Stefan Luko Snojem.
V sredo so raziskovalci, med njimi tudi Slovenci, sporočili, da so v najmočnejši delujoči fuzijski napravi na svetu Joint European Torus (JET) v Veliki Britaniji proizvedli rekordne količine fuzijske energije. Ta bi lahko bila odgovor na vprašanje, kako v brezogljični družbi priskrbeti dovolj električne energije. Fuzija je proces zlivanja jeder atomov lahkih elementov, kot sta vodikova izotopa devterij in tritij, pri visokih temperaturah, kjer nastane helij in se sprosti ogromno energije v obliki toplote. “Prav s to toploto bi lahko v fuzijskih elektrarnah segrevali vodo, ki bi se uparila in poganjala generator ter tako proizvajala elektriko,” princip fuzijskih elektrarn pojasnjuje vodja odseka za reaktorsko fiziko na Institutu Jožef Stefan Luka Snoj.
Kaj pa so glavne prednosti takega načina pridobivanja energije?
Gre za izjemno varen proces, saj ni niti teoretične možnosti, da bi se zgodila kakšna nenadzorovana verižna reakcija. Prednost je tudi v majhni količini odpadkov. Pri fuziji ni izpustov CO2, produkta sta samo helij in nevtron, ki sicer povzroča nekaj malega radioaktivnosti.
Fuzijska elektrarna, tako kot jedrska, porabi malo goriva in zavzame malo prostora. Gre za neke vrste trajnostni vir energije, saj zaloge goriva, ki ga najdemo v vodi, zadoščajo za nekaj milijonov let, kar si upam trditi, da je več kot življenjska doba človeške vrste.
Kaj pa slabosti?
Glavna slabost je izjemna zahtevnost procesa. Če hočemo zlivati jedra, jih moramo segreti na dovolj visoko temperaturo. Jedra so pozitivno nabita in se med seboj odbijajo. Če hočemo to premagati, jim moramo dodajati energijo. To pomeni, da moramo jedra segreti na temperaturo 150.000.000 stopinj Celzija. Tako visoko temperaturo moramo obdržati.
Pri fuzijskih elektrarnah so izziv tudi materiali. Nevtroni, ki nastajajo pri zlivanju devterija in tritija, imajo visoko energijo in premikajo atomno razporeditev v materialih, ki gradijo reaktor. To pomeni, da se lahko, ko ti nevtroni trkajo, lastnosti materialov spremenijo.
Kdaj pa ocenjujete, da bi lahko zgradili takšne elektrarne?
Raziskovanje fuzije je zelo napredovalo. Moderni fuzijski reaktor ITER, ki se gradi v Franciji, je naslednji korak v razvoju. Imel bo moč 500 megavatov, kar je že primerno za elektrarno, vendar se bo na tem reaktorju samo testiralo. Leta 2050 pa se načrtuje gradnja demonstracijske fuzijske elektrarne (DEMO). DEMO ne bo komercialna elektrarna, ampak zgolj prototip. Prve komercialne elektrarne bi napovedal za drugo polovico tega stoletja.
Kot pravite, so fuzijske elektrarne zelo varne. Kaj pa v primerih naravnih nesreč, kot so potresi?
Kar zadeva potrese, pomaga predvsem protipotresna gradnja. Ker pa je fuzija zahteven proces, se seveda lahko zgodi nesreča tako kot povsod drugod. Treba je recimo paziti, da so magneti v reaktorju dovolj ohlajeni in tako dalje.
Pri fuziji je pomembno, da gorivo v reaktor brizgamo po kapljicah, govorimo o miligramih. Če bi šlo kaj narobe, se dovod goriva zaustavi, in zato ni možnosti, da bi se zgodilo večje sproščanje energije. Je pa tudi narava procesa taka, da ga je zelo težko vzpostaviti in vzdržati. Če samo eden od pogojev ni izpolnjen, se reakcija sama od sebe ustavi. Absolutne varnosti ni, so pa tveganja pri fuziji manjša kot pri drugih procesih pridobivanja energije.
Kaj pa radioaktivnost, ki ste jo omenjali?
Z bralci bom iskren. Tritij je radioaktiven, vendar analize kažejo, da tudi če bi se vsa njegova shranjena količina sprostila v okolico, evakuacija ne bi bila potrebna. Tritij namreč ni močno radioaktiven in se v človeku ne nabira.
Pri jedrskih nesrečah se v okolico sproščajo jod, cezij in stroncij. Jod se hitro nabira v ščitnici, cezij in stroncij se nalagata v kosteh, iz telesa se ne izločajo. Tritij pa je izotop vodika, in tudi če ga zaužijete, gre hitro iz telesa. Tudi sevanje, ki ga tritij oddaja, ima nizko energijo.
Naj v Sloveniji pri zelenem prehodu čakamo na fuzijo ali naj gradimo drugi blok nuklearke v Krškem?
Če hočemo odvisnost od fosilnih goriv zmanjšati, moramo porabiti čisto vse druge vire. Poglejmo trenutno stanje v Sloveniji. Čez palec tretjino energije proizvajamo v NEK, tretjino v hidroelektrarnah in tretjino v termoelektrarnah. Termoelektrarne bomo zaprli do leta 2030, obstoječi NEK pa do 2040, torej nam manjkata že skoraj dve tretjini. Po mojem mnenju ne potrebujemo NEK 2, ampak dve jedrski elektrarni samo zato, da nadomestimo izpad termoelektrarn in obstoječe nuklearke.
Na fuzijo ne bi čakal. Bo prišla, vendar ne jutri. Ljub mi je rek enega od raziskovalcev, da bo fuzija prišla, ko jo bo človeštvo potrebovalo.
Kakšno je tvoje mnenje o tem?
Sodeluj v razpravi ali preberi komentarje