Steven Cowley: A fúzió jelenti az energia jövőjét

A kulcskérdés a következő: 'Mikor lesz fúzió?' Régóta tudunk a fúzióról. 1920 óta tudunk a fúzióról, amikor Sir Arthur Stanley Eddington és a brit Természettudományok Haladásáért Egyesület arra következtetett, hogy ezért süt a nap.

Mindig is aggódtam a készletekért. Nem tudom, Önök hogy vannak vele, de amikor az anyám ételt adott nekem mindig szétválogattam azokat, melyeket nem szerettem azoktól, amelyeket igen. És először azokat ettem meg, amelyeket nem szerettem, mivel amiket szerettem, azokat meg akartam spórolni. Gyermekként mindig a készletekért aggódik az ember. És amikor elmagyarázták nekem, hogy milyen gyorsan éljük fel a világ erőforrásait, totál kiborultam, körülbelül annyira, mint amikor felfogtam, hogy a Föld már csak 5 milliárd évig marad fenn, mielőtt a Nap bekebelezi. Életem nagy eseményei, fura gyerek voltam. (Nevetés)

Az energiát, jelen pillanatban, az erőforrás uralja. Az erőforrásokból rengeteg pénzt kereső országok mindegyik rendelkezik valamilyen földfelszín alatti erőforrással. A szén-központú ipari forradalom ebben az országban... kőolaj, földgáz, elnézést... (Nevetés) Földgáz... talán én vagyok az egyetlen ember, aki tényleg élvezi, amikor Putyin elzárja a gázcsapot, mert a költségvetésem megemelkedik.

Jelenleg tényleg azok a dolgok uralnak minket, melyeket egyre gyorsabban használunk el. És miközben emberek milliárdjait próbáljuk kiemelni a szegénységből a harmadik világban, a fejlődő világban, közben egyre gyorsabban használjuk az energiát. És ezek az erőforrások kimerülőben vannak. Ahogy a jövőben fogunk energiát készíteni, az tudásból fog származni, nem pedig erőforrásokból. Ha 50 évre előretekintenek a jövőben, a következő három mód egyikén fogunk energiát előállítani valamennyi szélenergiával, vagy más módon, de ezek lesznek az alapvető energiahordozók.

A napenergia képes rá és bizonyára fejlesztenünk is kell. De rengeteg tudást nyerhetünk, mielőtt a napenergiát tesszük meg a világ alap energiaellátásának. Maghasadás. Kormányunk hat új atomerőművet fog üzembe helyezni. Hat új erőművet és ezt követően valószínűleg még többet. Kína atomerőműveket épít. Mint mindenki más is. Mivel tudják, hogy ez az egyetlen biztos módja, hogy szénmentes energiát nyerjünk.

De ha tudni akarnák mi a tökéletes erőforrás... a tökéletes erőforrás az, amely nem igényel túl sok helyet, szinte kimeríthetetlenül áll rendelkezésre, biztonságos, nem bocsájt ki szenet a légkörbe, nem hagy maga után hosszúéletű radioaktív hulladékot. Ez a fúzió. Viszont van egy fonákja a dolognak, persze, mint mindig az ilyen esetekben. A fúziót nagyon nehéz megvalósítani. 50 éve próbáljuk.

Rendben. Mi is a fúzió? Itt jön képbe az atomfizika. Bocsánatot kérek, de engem ez izgat fel. (Nevetés) Fura gyerek voltam. Egyszerű az oka, hogy miért az atomenergia. A legstabilabb atommagja a vasnak van, pont a periódusos rendszer közepén. Közepes méretű atommag. És ha energia kell, a vas felé kell menni. Tehát az urán, amelyik nagyon nagy, hasadni akar. Viszont a kis atomok össze akarnak kapcsolódni, a kis atommagok össze akarnak kapcsolódni, hogy nagyobbakat alkossanak, hogy elmenjenek a vas irányában.

És ebből energia nyerhető. Valójában pontosan ez játszódik le a csillagokban. A csillagok közepében hidrogénatomok kapcsolódnak össze, hogy héliumot hozzanak létre és aztán a héliumok szenet alkotnak, hogy aztán oxigént alkossanak, minden anyag, amiből állunk a csillagok belsejében születik. Ez viszont egy nagyon bonyolult folyamat. mivel, mint azt tudják, a csillagok közepe elég forró, definíció szerint. Egy reakció van, mely talán a legegyszerűbben kivitelezhető fúziós reakció. Két hidrogén izotóp között van, kétféle hidrogén, a deutérium, azaz nehéz hidrogén, amelyet ki lehet venni a tengervízből, valamint a trícium, amelyik a szupernehéz-hidrogén.

Ez a két atommag, ha egymástól távol vannak, töltéssel rendelkezik. Az ember összenyomja őket és taszítják egymást. De ha elég közel kerülnek egymáshoz, akkor az ún. erős kölcsönhatás nevű jelenség lép működésbe és összehúzza őket. Szóval, leginkább taszítják egymást. Egyre közelebb és közelebb kerülnek egymáshoz és egy bizonyos ponton az erős kölcsönhatás összetapasztja őket. Egy pillanatra hélium-5-é válnak, mert 5 részecske van bennük.

Tehát ez a folyamat. Deutérium és trícium összeadódik és hélium-5-t alkot. A hélium hasad, neutron és rengeteg energia szabadul fel. Ha valamit képesek lennénk 150 millió fokra hevíteni, akkor annyira gyorsan rezegnének, hogy mindig, amikor a helyes felállásban ütköznek, ez fog történni, és energiát ad. Ez az erő adja a fúziót. Ez az a reakció, amelyet csinálni akarunk.

Van egy kis trükk ebben a reakcióban. Nos, az is trükkös, hogy 150 millió fokra kell melegítened, de van egy trükk maga a reakció körül is. Elég forró. A reakció trükkje az, hogy a természetben a trícium nem található meg. Valami másból kell létrehozni. Lítiumból. Az a reakció ott alul, az a lítium-6, plusz egy neutron, még több héliumot plusz tríciumot ad ki. Így kell tríciumot csinálni. Szerencsére, ha meg tudjuk csinálni ezt a fúziós reakciót, akkor van neutronunk, tehát meg lehet valósítani,

Nos, mi a francért szórakozunk ezzel? Alapjában véve emiatt kell ezzel foglalkoznunk. Ha összeszámoljuk, mennyi üzemanyagunk van hátra, a jelenlegi világfogyasztás egységeiben. Ahogy végigmennek, láthatják, hogy néhány tízévnyi olaj - a kék görbe egyébként a létező erőforrások legalacsonyabb becsült szintjét mutatja. A sárga görbe a legderűlátóbb becslés.

Ahogy végignézik, látni fogják, hogy néhány tízévnyi, talán 100 évnyi fosszilis üzemanyag van még hátra. Isten tudja, hogy az összeset el akarjuk-e égetni. Ugyanis iszonyat sok szenet juttat a levegőbe. Elértünk az uránhoz. A jelenlegi reaktortechnológiával nincs olyan rengeteg uránunk vissza. Ki kell majd nyernünk az uránt a tengerből a sárga vonal mutatja, hogy hagyományos atomerőműveket építsünk, amelyek eléggé hasznunkra vannak. Kissé megdöbbentő, mert a kormány erre számít, hogy hozzuk a kiotói egyezménybe foglaltakat és minden ilyesfélét.

A továbblépéshez az ún. breeder technológiára van szükség. Ez a [gyorsneutronnal működő] tenyészreaktorokat jelenti. Ami pedig elég veszélyes. A következő nagy húzás, jobboldalt, a világban fellelhető lítium. A tengervízben van lítium. Ez a sárga vonal. A tengervízben van 30 millió évre elegendő fúziós üzemanyag. Bárki hozzáférhet. Ezért akarunk fúziót csinálni. Versenyképes az ára? Becsléseket végeztünk, azzal kapcsolatban, hogy szerintünk mennyibe kerülne egy fúziós erőmű építése. Ugyanazt az árat kaptuk, mint a jelenlegi elektromosság esetében.

Szóval, hogyan is fogunk hozzá? Valamit 150 millió fokon kell tartani. Tulajdonképpen ezt már megcsináltuk. Mágneses térben. Belül, pont ennek a tekercs formának a közepén, ennek a fánk alakúnak a közepén, 150 millió fok van. Szétolvad a 150 millió fok közepette. Tulajdonképpen létre tudunk hozni fúziót. Ezt az utat követve, íme a JET (=Joint European Torus - az EU legnagyobb fúziós berendezése - a ford.) Ez az egyetlen gépezet a világon, amelyik ténylegesen létrehozott fúziót.

Amikor azt mondják a fúzió 30 évre van és mindig ennyire is lesz, én azt mondom: "Igen?, mi már megcsináltuk." Képesek vagyunk fúzióra. 1997-ben ennek a berendezésnek a közepén létrehoztunk 16 MegaWatt fúziós energiát. 2013-ban újra beüzemeljük és megdöntjük a korábbi rekordokat. De ez nem is fúziós energia, csak fúziót létrehozni. Ebből kiindulva kell a fúziós reaktort megépíteni. 30 millió évre elegendő fúziós energiát akarunk a Föld számára. Ezt az eszközt építjük most.

Ez a kutatás rendkívül költséges. Kiderül, hogy nem lehet az asztal tetején fúziót létrehozni, minden hidegfúziós baromság ellenére. Ugye? Nem lehet. Egy nagyon nagy berendezésben kell véghezvinni. Dél-Franciaországban, ami szép hely egy ilyen kísérletre, a világ fele veszi ki részét egy ilyen szerkezet megépítésében. Hét nemzetet ölel fel ez a munka. 10 milliárdba fog kerülni. És fél gigawatt fúziós energiát termelünk. És ez még nem áram. El kell jutnunk ide is. Erőművet kell építenünk. Ebben a rendkívül összetett technológiában el kell kezdenünk elektromosságot vezetni hálózatba. Nagyon szeretném, ha ez sokkal gyorsabban történne, mint ahogy ez most történik. Jelenleg azonban valamikor a 2030-as években tudunk gondolkozni.

Bárcsak máshogy lenne. Nagyon nagy szükségünk van rá most. Ebben az országban problémáink lesznek az energiával az elkövetkezendő öt éven belül. 2030 végtelen távolságnak tűnik. Most azonban nem hanyagolhatjuk el, erőltetnünk kell, el kell érnünk a fúziót. Bárcsak lenne rá több pénz, több erőforrás. Ez a célunk, valamikor a 2030-as években - valós eletromos áram fúzióból. Köszönöm szépen. (Taps)