ITER gradi najveći tokomak na svetu: Cilj — gotovo neiscrpna čista energija do 2035. godine

Timovi u ITER-u, međunarodnom eksperimentalnom projektu smeštenom u južnoj Francuskoj, rade na kontroli nuklearne fuzije — procesa koji pokreće Sunce — s namerom da pokažu da se fuziona energija može industrijalizovati i postati pouzdan izvor velike količine čiste energije.

Šta je ITER?

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) je zajednički poduhvat više svetskih aktera (EU, SAD, Kina, Indija, Japan, Rusija, Južna Koreja i drugi) čija je primarna svrha demonstracija tehnološke izvodljivosti fuzionog reaktora na velikoj skali. Reč "iter" na latinskom znači "put", što simbolično odražava cilj projekta.

Kako funkcioniše tokomak?

Glavni element projekta je ogromna tokamak-komora za magnetsko zadržavanje plazme. U tokamaku se lagane atomske jezgre (npr. izotopi vodonika) pod visokim pritiskom i uz veoma visoke temperature spajaju (fuzione reakcije), oslobađajući veliku količinu energije. Deo te energije može da se iskoristi za zagrevanje vode i pokretanje turbina — slično kao u konvencionalnim termoelektranama, ali bez spaljivanja fosilnih goriva.

Fuzija naspram fisije

Fisija razbija teže atomе i koristi se u današnjim nuklearnim elektranama; proizvodi značajan količinski i dugotrajni radioaktivni otpad. Fuzija spaja lake jezgre i po principu oslobađa više energije po reakciji, a po tvrdnjama Ministarstva energetike SAD i drugih stručnjaka, stvara znatno manje dugotrajno radioaktivnog otpada. Ipak, treba naglasiti da su materijali reaktora izloženi neutronima i da mogu postati aktivirani — pitanje upravljanja takvim otpadom i reciklaže materijala i dalje je važan deo istraživanja.

Tehnički izazovi i finansije

ITER gradi tokamak čija će glavnina konstrukcije više stotina hiljada tona magnetnih i strukturnih elemenata imati ukupnu masu konstrukcije od preko 25.000 tona. Ciljana temperatura plazme iznosi oko 150 miliona °C (~270 miliona °F) — što je više od temperature u jezgru Sunca (~15 miliona °C). Dostići i održavati takve temperature u potrebnoj skali je izuzetno zahtevno i tehnički komplikovano.

Početni budžet projekta bio je procenjen na oko 5,5 milijardi dolara, ali ukupni troškovi su porasli i trenutno se navode kao skoro 22 milijarde dolara. Zbog izazova u realizaciji, tim ITER-a je najavio da će, kako bi zadržao ciljnu godinu za početak fuzije, preskočiti fazu poznatu kao "first plasma" u ranoj verziji plana i fokusirati se na direktan prelaz ka eksperimentalnoj fuziji sa ciljnom godinom 2035.

"Pokušavate da podignete nešto do 150 miliona stepeni. Pokušavate da to napravite u potrebnoj skali i tako dalje. To je jednostavno teško uraditi," rekao je Laban Coblentz, rukovodilac komunikacija ITER-a, za Euronews.

Šta ovo znači za budućnost energije?

Ako ITER uspe, može da otvori put za komercijalne fuzione elektrane koje bi pružile obilje energije bez sagorevanja fosilnih goriva i uz znatno manje dugotrajne radioaktivne otpade nego kod fisije. Projekat je eksperimentalne prirode — cilj je dokazati koncept i tehničke principe, ne odmah izgraditi komercijalne elektrane.

Istovremeno, postoje i drugi pristupi: američka kompanija Westinghouse radi na malim prenosivim fisionim reaktorima (SMR) koji bi mogli proraditi oko 2029. i služili za napajanje udaljenih lokacija, dok privatne kompanije i univerziteti razvijaju različite tehnologije fuzije i fisionih rešenja.

Zaključak: ITER je jedan od najambicioznijih naučno-tehnoloških poduhvata današnjice. Ako sve bude išlo po planu, fuzija bi do sredine veka mogla predstavljati važan deo globalnog energetskog miksа, ali još uvek predstoje značajni tehnički, finansijski i logistički izazovi.