Električna energija iz fuzije i Bosna i Hercegovina
Naučnici postaju sve uzbuđeniji zbog izgleda da u doglednoj budućnosti reaktor može replicirati sunčev izvor energije na Zemlji kroz naučne i tehnološke inovacije do tada nezamislivih razmjera. Tokom godišnje Generalne konferencije IAEA, održan je prateći događaj o tehnologiji nuklearne fuzije kako bi se razgovaralo o najnovijim dostignućima u istraživanju i razvoju tehnologije fuzije.
“Svijet postaje topliji, a emisije postaju sve gore, nadamo se da će alternativni izvori energije, kao što je fuzijska tehnologija, moći osigurati električnu energiju širom svijeta do sredine ovog stoljeća,” rekao je Steve Cowley, direktor Culham centra za fuzijsku energiju u UK. Ovaj inovativni eksperiment treba da se izvede u globalnom postrojenju za eksperimente nuklearne fuzije koje je trenutno u izgradnji. Poznat kao ITER i nalazi se u Cadarache-u, na jugu Francuske; to je međunarodni projekat sa sedam članica: Kina, Indija, Japan, Južna Koreja, Evropska unija, Ruska Federacija i Sjedinjene Američke Države.
Dana 9. oktobra 2014. godine, tijela za istraživanje fuzije iz zemalja članica Evropske unije i Švicarske potpisala su sporazum o učvršćivanju evropske saradnje na istraživanju fuzije i nastao je EUROfusion, Evropski konzorcij za razvoj fuzijske energije. Trenutno EUROfusion podržava i finansira aktivnosti istraživanja fuzije u ime Euratom programa Evropske komisije u 26 država članica EU, dok Švicarska, Norveška i Ujedinjeno Kraljevstvo učestvuju u aktivnostima svojim nacionalnim budžetima za fuziju.
ITER
ITER (“Put” na latinskom) jedan je od najambicioznijih energetskih projekata u svijetu danas. U južnoj Francuskoj, 35 nacija* sarađuje na izgradnji najvećeg tokamaka na svijetu, uređaja za magnetnu fuziju koji je dizajniran da dokaže izvodljivost fuzije kao velikog izvora energije bez ugljika zasnovanog na istom principu koji pokreće naše Sunce i zvijezde.
Eksperimentalna kampanja koja će se provoditi na ITER-u ključna je za unaprjeđenje nauke o fuziji i pripremu puta za fuzijske elektrane sutrašnjice.
Primarni cilj ITER-a je istraživanje i demonstracija goruće plazme – plazme u kojoj je energija jezgri helija proizvedena u reakcijama fuzije dovoljna da održi temperaturu plazme, čime se smanjuje ili eliminira potreba za vanjskim grijanjem. ITER će također testirati dostupnost i integraciju tehnologija bitnih za fuzijski reaktor i valjanost koncepta modula za razmnožavanje tricija koji bi u budućem reaktoru doveli do samodovoljnosti tricija .
Kao potpisnice Sporazuma ITER, članice ITER-a Kina, Evropska unija, Indija, Japan, Koreja, Rusija i Sjedinjene Države će sudjelovati u troškovima izgradnje, rada i razgradnje projekta, a također će sudjelovati u eksperimentalnim rezultatima i cjelokupnom intelektualnom imovinom generisanom u projektu. Planirano je dvadeset godina zajedničkih istraživačkih eksperimenata na mašini.
Evropski konzorcij EUROfusion napravio je važan korak na dugom putu ka komercijalno održivoj nuklearnoj fuziji.
Istraživači nuklearne fuzije, uključujući hrvatske stručnjake na čelu s Institutom Ruđer Bošković, počinju razvijati fuzijsku elektranu koja će oponašati rad Sunca i stvoriti čist, praktički neograničen izvor energije za Zemlju.
Španija i Hrvatska su potpisale zajedničku deklaraciju za promociju njihove saradnje u projektu IFMIF-DONES Fusion Energy – DONES
Španska ministrica nauke i inovacija i ministar nauke i obrazovanja Hrvatske potpisali su zajedničku deklaraciju o jačanju saradnje između dviju zemalja u okviru projekta izgradnje istraživačke infrastrukture Međunarodnog postrojenja za zračenje fuzionih materijala -Demo Oriented Neutron Source (IFMIF – Dones).
Međunarodno postrojenje za zračenje fuzijskih materijala – Demo orijentirani izvor NEutrona (IFMIF-DONES) je nova istraživačka infrastruktura na jednom mjestu za testiranje, validaciju i kvalifikaciju materijala koji će se koristiti u budućim fuzijskim elektranama kao što je DEMO (demonstracijski prototip fuzijskog reaktora).
Slovenačka fuzijska asocijacija (sfa) član je nacionalnih istraživačkih jedinica koje sarađuju u okviru zajedničkog evropskog programa Fusion. SFA je osnovana od strane Ministarstva nauke, tehnologije i visokog obrazovanja, a vodi ga Institut Jožef Stefan (JSI). Pored JSI, njeni članovi su Univerzitet u Ljubljani (Mašinski fakultet, Elektrotehnički fakultet i Fakultet matematike i fizike), kompanija Cosylab i Inštitut za kovinske materijale in tehnologije. SFA koordinira istraživanje fuzije u Sloveniji, a važan dio njene aktivnosti su i javne informacije o napretku u istraživanju termonuklearne fuzije.
Slovenačka fuzijska asocijacija (sfa) osnovana je u aprilu 2005. godine.
I mala država Malta je članica Eurofusion-a. L-Università ta’ Malta je najviša obrazovna institucija na Malti, čija je struktura u skladu s Bolonjskim procesom i evropskim prostorom visokog obrazovanja. UM ima 400-godišnju istoriju i ima oko 11.300 studenata.
UM se sastoji od 14 fakulteta i nekoliko interdisciplinarnih instituta i centara. UM zapošljava ukupno 2.848 zaposlenih, uključujući akademike, doktorante, administrativno, tehničko i industrijsko osoblje.
Tokom 2020. UM postaje dio Eurofusion konzorcija. Odsjek za mašinstvo u okviru UM koordinira rad Univerziteta u vezi s fuzijskom energijom za konzorcij Eurofusion. Odjel je uključen u procjenu strukturalnog integriteta DEMO-a.
PREDNOSTI FUZIJE
Naredne decenije su od presudnog značaja za stavljanje svijeta na put smanjenja emisija gasova sa efektom staklene bašte. Do kraja stoljeća, potražnja za energijom će se utrostručiti pod kombiniranim pritiskom rasta stanovništva, povećanom urbanizacijom i proširenjem pristupa električnoj energiji u zemljama u razvoju. Fosilna goriva koja su oblikovala civilizaciju 19. i 20. stoljeća mogu se osloniti samo na cijenu stakleničkih plinova i zagađenja.
Hitno je potreban novi oblik energije velikih razmjera, održiv i bez ugljika.
Sljedeće prednosti čine fuziju vrijednom potrage:
Obilna energija: Spajanje atoma na kontrolisan način oslobađa skoro četiri miliona puta više energije od hemijske reakcije kao što je sagorijevanje uglja, nafte ili gasa i četiri puta više od reakcija nuklearne fisije (u jednakoj masi). Fuzija ima potencijal da obezbedi energiju potrebnu za snabdijevanje električnom energijom naših gradova i industrije.
Održivost: Fuzijska goriva su široko dostupna i gotovo neiscrpna. Deuterij se može destilirati iz svih oblika vode, dok će se tricij proizvoditi tokom fuzijske reakcije dok fuzijski neutroni ulaze u interakciju sa litijem.
Bez CO2: Fuzija ne emitira štetne toksine poput ugljičnog dioksida ili drugih stakleničkih plinova u atmosferu. Njegov glavni nusproizvod je helij: inertan, netoksičan plin.
Nema dugovječnog radioaktivnog otpada: Nuklearni fuzijski reaktori ne proizvode visoku aktivnost, dugovječni nuklearni otpad. Aktivacija komponenti u fuzionom reaktoru je dovoljno niska da bi se materijali mogli reciklirati ili ponovo koristiti u roku od 100 godina.
Ograničen rizik od širenja: Fuzija ne koristi fisijske materijale kao što su uran i plutonij. (Radioaktivni tricij nije ni fisijski ni fisibilan materijal.) U fuzijskom reaktoru kao što je ITER nema obogaćenih materijala koji bi se mogli iskoristiti za izradu nuklearnog oružja.
Nema opasnosti od topljenja: Nuklearna nesreća tipa Fukushima nije moguća u tokamak fuzijskom uređaju. Dovoljno je teško dostići i održavati precizne uslove potrebne za fuziju – ako dođe do bilo kakvog poremećaja, plazma se hladi u roku od nekoliko sekundi i reakcija se zaustavlja. Količina goriva prisutna u posudi u bilo kojem trenutku dovoljna je samo za nekoliko sekundi i ne postoji rizik od lančane reakcije.
Trošak: Snaga takve vrste fuzijskog reaktora koja je predviđena za drugu polovinu ovog stoljeća bit će slična snazi fisijskog reaktora (tj. između 1 i 1,7 GW). Očekuje se da će prosječni troškovi po kilovatu električne energije također biti slični, nešto skuplji na početku, kada je tehnologija nova, a jeftiniji dok ekonomija razmjera smanjuje troškove.
Kao novi izvor električne energije bez osnovnog opterećenja ugljikom, koja ne proizvodi dugovječni radioaktivni otpad, fuzija bi mogla pozitivno doprinijeti izazovima dostupnosti resursa, smanjenju emisija ugljika i fisijskog otpada i pitanjima sigurnosti.
Kada će Bosna i Hercegovina postati članica Eurofusion-a? Bosanskohercegoački univerziteti mogu dati mnogo lijepih odgovora.
Mirza HamzićFuzijska energijaPreuzmi
