Fuzijska energija je sveti gral energetike jer bi mogla stvarati goleme količine energije bez emisija CO2 i radioaktivnih nusprodukata.
Ako se planovi ostvare, to će biti nova revolucija na Zemlji, jer fuzija svakih 10 sekundi izbaci energiju koju dnevno potroši manji grad.
Nema emisije ugljika, otpremljiva je, gorivo je za nju u neograničenim količinama, nema opasnosti od nekontrolirane reakcije, nema dugotrajnog otpora, daje i toplinsku energiju pa može funkcionirati i kao toplinski izvor. To je fuzija.
Sveti gral fizike proteklih nekoliko desetljeća do sada je izmicao znanstvenicima, svaka vijest govori o tome kako se čini da se čovječanstvo približava efikasnom fuzijskom reaktoru, a samo da bi sve ostalo na dojmu. Fuzija je temeljni izvor energije svemira koja napaja i naše Sunce i druge udaljene zvijezde. Kako već ime kaže, radi se o spajanju molekula lakih elemenata poput vodika da bi se dobili oni teži, poput helija, pri čemu se oslobađaju upravo čudesne količine energije. Kao i uvijek, postoji i problem.
Glavna je prepreka što proces fuzije iskoristivu energiju daje pri izrazito visokim temperaturama koje se mjere u stotinama milijuna stupnjeva, dakle daleko većima od onih kakvi vladaju na površini Sunca. Ključ je savladavanja tog problema u magnetskim poljima koja mogu zauzdati vrelu plazmu, plinovitu juhu subatomskih čestica kojima se proces napaja, i zadržati je unutar stijenki reaktora. Cilj je od procesa dobiti više energije nego što je u nj uloženo.
Akademik Vladimir Paar, profesor na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu, govori da se tek sredinom 21. stoljeća može očekivati novi obilniji i ekološki čist izvor energije koji neće biti ni isuviše skup. Dakle, tek sredinom stoljeća može se očekivati komercijalna gradnja fuzijskih elektrana. Kao posebno obećavajući Paar navodi projekt ITER – demonstracijske fuzijske elektrane čiji prototip zajednički financiraju i grade Europska unija, SAD, Rusija, Kina, Japan, Indija i Južna Koreja.
Prema riječima akademika Paara, projekt se već nekoliko godina provodi u Francuskoj, u blizini Marseillea. Predviđeni rok gradnje tog energetskog objekta je 10 godina, a potom bi 20 godina trajala probna proizvodnja. »Riječ je o tehnologiji prema kojoj ni u jednom trenutku u energetskom uređaju ne smije biti više od djelića grama nuklearnoga goriva, za razliku od današnjih nuklearki koje imaju pedesetak tona toga goriva. To znači i da u fuzijskoj elektrani katastrofa nije moguća«, kaže Paar.
Projekt je vrijedan oko 13 milijardi eura, a iako se o njemu rijetko išta čuje u javnosti, i dalje se aktivno razvija.
Znanstvenici s MIT-a tvrde kako su došli do revolucionarnog pomaka koji će izgradnju pilot-fuzijske nuklearne elektrane primaknuti za 15ak godina. Dakle, njihova eksperimentalna fuzijska elektrana trebala bi proraditi do 2035. godine. To temelje na novim lakšim, a mnogo snažnijim magnetima koji bi se napravili od inovativna supravodljivog materijala.
Također se piše i o mogućnosti upotrebe umjetne inteligencije koja bi imala za cilj pomoći pri projektiranju fuzijskih reaktora. Napredni računalni AI modeli mogli bi predvidjeti slabosti u dizajnu i pomoći znanstvenicima u održavanju stabilnosti plazme – a sve s ciljem efikasnije proizvodnje energije fuzijom. Ključ je u preciznom i pravovremenom otkrivanju trenutka kada će doći do prekida reakcije, kažu znanstvenici, a najbolji način za sad jest onaj koji koristi sustav računalnog dubokog učenja.
Na kojim temeljima počiva fuzijska elektrana?
»Demonstracijska fuzijska elektrana za gorivo rabi deuterij i tricij, dva teška izotopa vodika. Atomske jezge vodika – deuterija i tricija – spajaju se u atomske jezgre helija. Deuterij se može dobiti iz obične ili morske vode za što su rezerve raspoložive za naredne milijune godina, a tricij koji je radioaktivan dobiva se iz sekundarne nuklearne reakcije u omotaču reaktora napravljenom od litija. Tricij bi se proizvodio pri samom radu elektrane uz korištenje litija. U takvoj proizvodnji goriva bi bilo dostatno za tisuće godina, a proizvod fuzije bio bi helij koji nije kemijski štetan, niti je radioaktivan. Neutroni koji će nastajati fuzijom vodika, pri nailasku na unutarnje stijenke reaktorske posude stvarali bi gotovo tisuću puta manje radioaktivnosti, nego današnje nuklearke. U fuzijskom reaktoru bilo bi u svakom trenutku manje od grama goriva pa ne bi bilo ni mogućnosti katastrofe kakva je sada u Japanu«, objašnjava Paar.
Osim tog megaprojekta, drugih većih projekata alternativnog energetskog predznaka nema. Gradnja vjetroelektrana i solarnih elektrana u cijelom je svijetu energetski i investicijski hit, međutim riječ je o maloj ukupnoj snazi struje . Na upit trebamo li se više okrenuti gradnji alternativnih energetskih objekata ili proizvodnju energije i dalje dobrim dijelom temeljiti na NE, akademik Paar odgovara kako je to pitanje prije svega ekonomske prirode. Poznato je, kaže, da je električna energija koja se dobiva iz elektrana na ugljen i nuklearki najjeftinija.
Paar podsjeća i da već desetljećima traje sukob nuklearnog lobija , lobija fosilnih goriva (ugljen, nafta, plin) i lobija ”obnovljivih” izvora energije. Potonji preuveličavaju opasnost od nuklearne energije, naročito opasnost od malih doza zračenja i preuveličavaju opasnost od globalnog zagrijavanja zbog korištenja fosilne energije. Međutim energetski izvori ili ne mogu dalje brzo rasti, kao što je to slučaj s hidroenergijom. Ili im je, kao u slučaju obnovljivih izvora, cijena korištenja previsoka.
Ugledni hrvatski fizičar akademik izjavio je da je japanska katastrofa pokazala da je mogućnost katastrofe ozbiljnija nego se dosad smatralo.
Zato se tijekom sljedećih desetljeća može očekivati još veći rast cijene energije, povećano korištenje skupljih alternativnih izvora i netradicionalnih fosilnih goriva, s posljedicama na gospodarstvo. Paralelno se može očekivati porast važnosti i vrijednosti prirodnih resursa kao što su šume, pitka voda, plodna i ekološki prilično čista zemlja, more, kojima je Hrvatska vrlo bogata!
