Európai fúziós startupok élmezőnyében Proxima Fusion sztellarátorokon dolgozik, kihasználatlan technológián
A február 28-án kezdődött iráni háború óta az energia ismét a nemzetközi hírek élére került.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A konfliktus és Iránnak az a későbbi döntése, hogy drasztikusan visszafogja a szállítmányokat a globális olajszállítás szempontjából létfontosságú Hormuzi-szoroson keresztül, olyan ellátáskimaradást idézett elő, amelyet a Nemzetközi Energiaügynökség (forrás: angol) a kőolajpiac történetének eddigi legnagyobb kínálati zavarának nevezett.
A válság arra késztette az európai döntéshozókat, hogy felmérjék a behozott fosszilis energiahordozóktól való függőséget, és hazai alternatívákat keressenek.
A megújuló energiaforrások és a nukleáris energia a lehetséges alternatívák közé tartoznak. Utóbbi azonban nemcsak a jól ismert és megosztó hasadásos technológiáról szól.
Létezik a nukleáris energiának egy másik formája is – a fúziós energia –, amely egyesek szerint hosszú távon hozzájárulhat Európa energiaválságának megoldásához.
Francesco Sciortino, a német Proxima Fusion startup vezérigazgatója és társalapítója szerint a fúziós energia „minden szerepet” betölthet Európa energiabiztonságának erősítésében.
De mi is az a magfúzió? És milyen technológiát használ a Proxima Fusion ennek megvalósítására?
Fúziós energia: ígéretes energiaforrás?
A fúziós energia a nukleáris reakciókon alapuló energiatermelés két módjának egyike – a hasadás mellett.
A nukleáris hasadás a legismertebb folyamat, amelyet általában az atomerőművekkel és a nukleáris hulladékkal azonosítunk, és akkor szabadul fel energia, amikor egy nehéz atommag kettéhasad.
Ezzel szemben a magfúzió, más néven fúziós energia, könnyű atommagok egyesítésével termel energiát.
A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (forrás: angol) (NAÜ) szerint a fúziós energia kilogrammonként akár négyszer annyi energiát képes előállítani, mint a hasadás, és csaknem négymilliószor többet, mint az olaj vagy a szén elégetése.
Ráadásul a fúziós energia nem jár CO2-kibocsátással, nem termel hosszú élettartamú radioaktív hulladékot, biztonságosabbnak tartják a hasadásos technológiánál, és kiszámíthatóbb, mint a megújuló energiaforrások.
Mindez rendkívül ígéretesen hangzik, a fúziós energia azonban még nem jelent kereskedelmi valóságot.
A fúziós reakció létrehozása és fenntartása rendkívül összetett, nagy energiabevitelt igényel, ezért a szakembereknek még bizonyítaniuk kell, hogy a folyamat több energiát – és bevételt – termelhet, mint amennyit elnyel.
A Proxima Fusion és a sztellarátortechnológia
A cél felé haladó projektek között van a Proxima Fusion is, egy müncheni székhelyű startup, amely 2023-ban vált ki a Max Planck Plazmafizikai Intézetből.
A legtöbb európai és nemzetközi fúziós projekttel, például a JET-tel és az ITER-rel ellentétben a Proxima Fusion nem tokamakokat, hanem sztellarátorokat használ a fúziós reakció létrehozásához.
A két technológia olyan, fánk alakú berendezéseket jelent, amelyek mágneses terekkel tartják egyben a plazmát – az anyag egy különleges halmazállapotát, a fúzió kulcsfontosságú összetevőjét. A különbség abban rejlik, hogyan tartják stabilan a plazmát a fúzióhoz szükséges rendkívül magas hőmérsékleten.
Mindkettőnek megvannak az előnyei és a hátrányai. „A sztellarátorokat nehezebb megtervezni, nehezebb legyártani, viszont könnyebb az üzemeltetésük, folyamatos üzemben működhetnek, és önmagukban stabilak.”
A sztellarátorok még mindig kevésbé elterjedtek, mint a tokamakok, de a NAÜ (forrás: angol) szerint hosszabb távon akár a fúziós erőművek első számú technológiájává válhatnak. A Proxima Fusion valóban ebbe az irányba dolgozik.
„Az Alpha az utolsó berendezés, amelyet meg kell építenünk, mielőtt eljutunk az első, kereskedelmi üzemre tervezett fúziós erőműig” – mondta Sciortino. Az Alpha egy demonstrációs eszköz, amely azt vizsgálja majd, hogyan működik a sztellarátor, és képes-e nettó energiatermelésre, vagyis hogy a plazma elő tud-e állítani annyi energiát, amennyi a felfűtéséhez szükséges.
Az Alpha jelenleg a gyártási fázisban tart, és Sciortino szerint a tervek szerint a 2030-as évek elején állhat üzembe.
Az Alphán túl a Proxima Fusion a Stellaris nevű projekten is dolgozik, amely a világ első kereskedelmi fúziós erőműve lenne.
„A cél az, hogy olyasmit hozzunk létre, ami képes méretezhetően növekedni. Ahhoz viszont, hogy ez skálázható legyen, pénzt kell termelnie, vagyis gazdaságilag életképesnek kell lennie – más szóval, meg kell állnia a lábán kereskedelmi szempontból” – fogalmazott Sciortino.
Sciortino úgy számol, hogy a Stellaris a 2030-as évek második felében kezdheti meg a működését, valamivel később, mint az Alpha.
„Most egy új iparágat hozunk létre” – tette hozzá. – „Nem csak egyetlen vállalatról van szó, hanem arról is, hogy a teljes beszállítói lánc fejlessze a saját képességeit, hogy az egész területet minden korábbinál gyorsabban tudjuk előrevinni. A fúzió története szinte még el sem kezdődött.”
Németország és Európa fúziós jövője
A Stellaris erőművet egy korábbi hasadásos atomerőmű, a németországi Gudremmingen helyszínén tervezik megépíteni. Németország 2023 áprilisában fejezte be atomerőműveinek fokozatos leállítását, és most a fúziós energia fejlesztésébe fektet pénzt.
2025 októberében Friedrich Merz kancellár kormánya egy akciótervet (forrás: angol) mutatott be a nukleáris fúziós technológia fejlesztésének támogatására és felgyorsítására. A terv szerint a német kormány 2029-ig több mint kétmilliárd eurót fektet be (forrás: angol) egy fúziós erőmű felépítésébe.
Bár a Proxima Fusion nem ezért jött létre Németországban, Sciortino úgy véli, a német kormány érti, milyen lehetőségeket rejt a fúziós energia.
„Németországban ez a felismerés sokkal gyorsabban vált egyre világosabbá, mint gondoltuk” – mondta.
Szerinte „a fúzió Európa számára kínál különösen nagy gazdasági lehetőséget, jobban, mint bármely más kontinensnek, részben a szuverenitási igényünk miatt, részben azért, mert nincsenek nyersanyag-készleteink, mert nem mi gyártjuk a napelemeinket, és mert a szélenergia gazdasági szempontból nem teljesít olyan jól”.
Vannak szkeptikusabb hangok is
A fúziós energiát övező széleskörű lelkesedés ellenére egyes szakértők szkeptikusabban ítélik meg a technológia valós lehetőségeit.
A Nature Energy (forrás: angol) folyóiratban nemrég megjelent tanulmányukban kutatók amellett érvelnek, hogy a fúziós erőművek jövőbeli költségei rendkívül bizonytalanok, és a technológiára vonatkozó tanulási (experience) rátákat eddig felülbecsülték.
A tanulási ráta azt mutatja, százalékban kifejezve, hogy egy technológia költségei mennyivel csökkennek, valahányszor megduplázódik az adott technológia összesített alkalmazása.
„A magas tanulási rátával rendelkező technológia költségei a termelés növekedésével meredekebben esnek, míg az alacsony tanulási rátájú technológiák esetében a költségek viszonylag stabilak maradnak még nagyarányú telepítés után is” – magyarázta Lingxi Tang, a cikk egyik szerzője, az ETH Zürich doktorandusza az Euronews Nextnek.
Korábbi vizsgálatok szerint a fúziós erőművi technológia tanulási rátája 8–20 százalék között lehet. A Tang és munkatársai által nemrég publikált tanulmány azonban arra utal, hogy ezek a ráták várhatóan alacsonyabbak, nagyjából 2–8 százalék között mozognak.
Tang szerint az éles eltérés egyrészt azzal magyarázható, hogy a korábbi elemzésekben hiányzott a tanulási ráták helyes megalapozása, másrészt egy, általa „optimizmus-torzításnak” nevezett jelenséggel: „Különösen a magánbefektetői közösség gondolkodása torzult ebbe az irányba, hajlamosak az optimista kimenetel felé eltolni az értékelésüket” – mondta.