Proxima Fusion az európai fúziós startupok élvonalában: sztellarátor-fejlesztés, alig használt technológia.
Február 28-án kitört iráni háború óta az energiakérdés ismét a nemzetközi hírek élére került.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A konfliktus és Irán ezt követő döntése, hogy jelentősen visszafogja a szállítmányokat a Hormuzi-szoroson – a globális olajszállítás egyik létfontosságú útvonalán – keresztül, az eddigi legnagyobb kínálati zavart idézte elő az olajpiac történetében, ahogyan azt a Nemzetközi Energiaügynökség (forrás: angol) leírta.
A válság arra késztette az európai döntéshozókat, hogy felmérjék a behozott fosszilis energiahordozóktól való függőséget, és hazai alternatívákat keressenek.
A megújuló és az atomenergia csak néhány a szóba jöhető lehetőségek közül. Utóbbi esetében pedig nem csupán a közismert, megosztó atomhasadásról van szó.
Van az atomenergiának egy másik formája is – a magfúziós energia –, amely egyesek szerint hosszú távon segíthet megoldani Európa energiaválságát.
Francesco Sciortino, a német Proxima Fusion startup vezérigazgatója és társalapítója szerint a fúziós energia valójában „minden szerepet eljátszik” Európa energiabiztonságának megerősítésében.
De mi is az a magfúzió valójában, és milyen technológiát használ a Proxima Fusion ennek előállítására?
Fúziós energia: ígéretes energiaforrás?
A fúziós energia az atomhasadás mellett az egyik módja annak, hogy atommagreakciókkal energiát állítsunk elő.
Az atomhasadás a legismertebb folyamat, amelyet általában atomerőművekkel és nukleáris hulladékkal hozunk összefüggésbe: ilyenkor egy nehéz atommag kettéhasításakor szabadul fel energia.
Ezzel szemben a magfúzió, más néven fúziós energia, könnyű atommagok egyesítésével termel energiát.
A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (forrás: angol) (IAEA) szerint a fúziós energia kilogrammonként akár négyszer annyi energiát is képes előállítani, mint az atomhasadás, és csaknem négymilliószor többet, mint az olaj vagy a szén elégetése.
Ráadásul a fúziós energia nem jár szén-dioxid-kibocsátással, nem keletkezik hosszú élettartamú radioaktív hulladék, biztonságosabbnak tartják az atomhasadásnál, és kiszámíthatóbb, mint a megújuló energiaforrások.
Mindez rendkívül ígéretesen hangzik, a fúziós energia azonban egyelőre még nem számít kereskedelmi valóságnak.
A fúziós reakció létrehozása és fenntartása rendkívül összetett, nagy energia-befektetést igényel, ezért a szakértők még mindig azon dolgoznak, hogy bizonyítsák: a technológia több energiát – és bevételt – képes termelni, mint amennyit felhasznál.
Proxima Fusion és a sztellarátortechnológia
A cél felé haladó projektek egyike a Proxima Fusion, 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 létrehozására.
A két technológia egyaránt fánk alakú berendezésekből áll, amelyek mágneses terekkel tartják egyben a plazmát, ezt a különleges halmazállapotot, amely a fúzió kulcsfontosságú összetevője. Abban különböznek, hogy miként tartják a plazmát stabilan, a fúzióhoz szükséges rendkívül magas hőmérsékleten.
Mindkettőnek megvannak az előnyei és hátrányai. „A sztellarátorokat nehezebb megtervezni, nehezebb legyártani, viszont egyszerűbb az üzemeltetésük, folyamatos üzemben működhetnek, és lehetnek eleve stabilak” – mondta Sciortino.
A sztellarátorok ma még kevésbé elterjedtek, mint a tokamakok, az IAEA (forrás: angol) szerint azonban 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 egy első generációs, kereskedelmi üzemű fúziós erőmű felé lépnénk” – mondta Sciortino. Az Alpha egy demonstrációs eszköz, amely azt hivatott tesztelni, hogyan működik a sztellarátor, és elérhető-e vele nettó energiatermelés, vagyis képes-e a plazma legalább annyi energiát előállítani, amennyit a felfűtéséhez be kell vinni.
Az Alpha jelenleg a gyártási fázisban van, és Sciortino szavai szerint a tervek szerint a 2030-as évek elején kezdheti meg működését.
Az Alphán túl a Proxima Fusion a világ első kereskedelmi fúziós erőművén, a Stellaris projekten is dolgozik.
„Az a célunk, hogy olyasmit hozzunk létre, ami skálázható, és ahhoz, hogy skálázható legyen, pénzt is kell termelnie, vagyis gazdaságilag életképesnek kell lennie – más szóval valódi üzleti alapokra kell helyeznünk” – fogalmazott Sciortino.
Sciortino szerint a Stellaris a 2030-as évek második felében állhat üzembe, valamivel később, mint az Alpha.
„Most abban a fázisban vagyunk, amikor egy teljesen új iparágat teremtünk” – mondta. „Nem egyetlen vállalatról van szó, hanem arról, hogy az ellátási lánc szereplői is fejlesszék a saját képességeiket, hogy az egész terület gyorsabban haladjon előre, mint valaha. A fúzió története szinte még el sem kezdődött.”
Németország és Európa fúziósenergia-jövője
A Stellaris erőművét a németországi Gundremmingenben, egy korábbi atomhasadáson alapuló atomerőmű helyszínén tervezik felépíteni. Németország 2023 áprilisában fejezte be az atomenergia kivezetését, és most a fúziós energia megteremtésébe fektet pénzt.
2025 októberében Friedrich Merz kancellár kormánya egy akciótervet (forrás: angol) mutatott be a nukleárisfúziós technológia fejlesztésének támogatására és felgyorsítására. A terv értelmében a német kormány több mint2 milliárd eurót 2029-ig (forrás: angol) fektet be egy fúziós erőmű megépítésébe.
Noha a Proxima Fusion nem ezek miatt jött létre Németországban, Sciortino úgy véli, a német kormány érti, milyen lehetőségek rejlenek a fúziós energiában.
„Németországban ez a felismerés sokkal gyorsabban és egyre világosabban jelent meg, mint ahogy gondoltuk” – mondta.
Szerinte: „A fúzió páratlan gazdasági lehetőséget kínál Európa számára, még inkább, mint bármely más kontinensnek, mert szükségünk van szuverenitásra, nincsenek nyersanyagaink, nem mi gyártjuk a napelemeinket, és a szélenergia gazdasági szempontból sem teljesít olyan jól.”
Óvatosabb, szkeptikusabb vélemények
A fúziós energiát övező széles körű lelkesedés ellenére egyes szakértők jóval szkeptikusabbak a technológia valódi lehetőségeivel kapcsolatban.
Egy nemrég a Nature Energy (forrás: angol) folyóiratban megjelent tanulmányban kutatók amellett érvelnek, hogy a fúziós erőművek jövőbeli költségei rendkívül bizonytalanok, és a tapasztalati rátákat túlbecsülték.
A tapasztalati ráta százalékban fejezi ki, hogy mennyivel csökken egy technológia költsége, valahányszor a technológia összesített alkalmazása megduplázódik.
„Az a technológia, amelynek magas a tapasztalati rátája, a termelés növekedésével meredekebb költségcsökkenést mutat, míg egy alacsony tapasztalati rátájú technológia esetében a költségek viszonylag stabilak maradnak még a tömeges elterjedés után is” – mondta Lingxi Tang, a cikk egyik szerzője, az ETH Zürich doktorandusza az Euronews Nextnek.
Korábbi tanulmányok szerint a fúziós erőművi technológia 8–20 százalékos tapasztalati rátát is elérhetne. Tang és munkatársai friss vizsgálata azonban arra utal, hogy a tapasztalati ráták ennél valószínűleg alacsonyabbak, inkább 2–8 százalék között alakulnak.
Tang szerint az éles különbség elsősorban azzal magyarázható, hogy egyes korábbi tapasztalati ráta-elemzésekből hiányzott a megfelelő indoklás, illetve egy lehetséges jelenséggel, amelyet ő „optimizmus-torzításnak” nevez: „Különösen a magánbefektetői közegben jellemző, hogy elfogultak a gondolkodásukban, és hajlamosak túlzottan derűlátó kimenetel felé hajlani” – magyarázta.