A fúziós energia területén a vezető európai startupok közül a Proxima Fusion a sztellarátorokon dolgozik, ami egy kevéssé használt technológia ezen a területen.
Az iráni háború február 28-i kezdete óta az energia visszatért a nemzetközi hírek közé.
A konfliktus és Irán későbbi döntése a Hormuzi-szoroson – a globális olajszállítás létfontosságú útvonalán – keresztül történő szállítás erőteljes visszafogásáról a Nemzetközi Energia Ügynökség szerint az olajpiac történetének legnagyobb ellátási zavarát idézte elő.
A válság arra késztette az európai döntéshozókat, hogy felmérjék az importált fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget, és hazai alternatívákat keressenek.
A megújuló és az atomenergia néhány alternatív lehetőség. Ez utóbbi pedig nem csak a jól ismert és megosztó maghasadásról szól.
Létezik az atomenergia egy másik formája – a fúziós energia –, amely egyesek szerint hosszú távon segíthet megoldani Európa energiaválságát.
Francesco Sciortino, a Proxima Fusion német startup vezérigazgatója és társalapítója szerint valójában a fúziós energia „minden szerepet” játszik Európa energiabiztonságának erősítésében.
De mi is az a magfúzió? És milyen technológiát használ a Proxima Fusion a létrehozásához?
Fúziós energia: Ígéretes energiaforrás?
A fúziós energia – a maghasadás mellett – az energiatermelés nukleáris reakciókkal történő előállításának két módja egyike.
Az atommaghasadás a legismertebb folyamat, amely jellemzően az erőművekhez és a nukleáris hulladékokhoz kapcsolódik, és energiát szabadít fel, amikor egy nehéz atom magja felhasad.
Míg a magfúzió, más néven fúziós energia, a könnyű atommagok összeolvadásával termel energiát.
A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) szerint a fúziós energia kilogrammonként négyszer több energiát képes termelni, mint az atommaghasadás, és csaknem négymilliószor több energiát, mint az olaj vagy a szén elégetése.
Ráadásul a fúziós energia nem termel CO2-kibocsátást, nem termel hosszú élettartamú radioaktív hulladékot, biztonságosabbnak tartják az atommaghasadásnál, és kiszámíthatóbb, mint a megújuló energiák.
Mindez ígéretesen hangzik, de a fúziós energia még nem kereskedelmi valóság.
A fúziós reakció létrehozása és fenntartása kihívást jelent, és nagy energiaráfordítást igényel, ezért a szakértők még mindig azon dolgoznak, hogy bebizonyítsák, hogy több energiát és pénzt tud termelni, mint amennyit elfogyaszt.
Proxima Fusion és a sztellarátor technológia
Az e célt szolgáló projektek között szerepel a Proxima Fusion, egy müncheni székhelyű startup, amelyet a Max Planck Plazmafizikai Intézettől 2023-ban hoztak létre.
A legtöbb európai és nemzetközi fúziós projekttől eltérően, mint például a JET és az ITER, a Proxima Fusion nem tokamakokat, hanem sztellarátorokat használ a fúziós reakció létrehozásához.
Mindkét technológia fánk alakú eszköz, amely mágneses mezőket használ a plazma, az anyag állapotának és a fúzió kulcsfontosságú összetevőjének tárolására. A különbség az, hogy hogyan tartják a plazmát stabilan és a fúzióhoz szükséges rendkívül magas hőmérsékleten.
Mindkettőnek megvannak az előnyei és hátrányai. „Ezeket (sztellarátorokat) nehezebb megtervezni, nehezebb gyártani, de könnyebben üzemeltethetőek, folyamatosan működhetnek, alapvetően stabilak lehetnek”.
A sztellarátorok még mindig kevésbé elterjedtek, mint a tokamakok, de a NAÜ szerint potenciálisan ezek válhatnak az előnyben részesített opcióvá egy leendő fúziós energiaerőműben. A Proxima Fusion pedig valóban ebben az irányban dolgozik.
„Az Alpha az utolsó olyan eszköz, amelyet meg kell építenünk, mielőtt egy első olyan fúziós erőműbe lépnénk, amely kereskedelmi feltételek mellett működik” – mondta Sciortino. Az Alpha egy olyan bemutató, amely megvizsgálja, hogyan működik a sztellarátor, és hogy képes-e elérni a nettó energianyereséget, tehát hogy a plazma képes-e annyi energiát termelni, amennyi a felmelegítéséhez szükséges.
Az Alpha jelenleg a gyártási szakaszban van, és ahogy Sciortino mondta, a tervek szerint a 2030-as évek elején üzembe helyezik.
Az Alpha mellett a Proxima Fusion a Stellarison, a világ első kereskedelmi fúziós állomásán dolgozik.
„A cél az, hogy olyasmit hozzunk létre, ami méretezhető, és ahhoz, hogy ezt méretesebbé tegyük, pénzt kell keresnünk, ami gazdasági életképességet jelent; más szóval, hogy kereskedelmi ügyet hozzunk létre” – mondta Sciortino.
Sciortino azt tervezi, hogy a Stellarist a 2030-as évek második felében, az Alfához képest kicsit később üzembe helyezi.
„Annál a szakaszban vagyunk, amikor új iparágat hozunk létre” – mondta. „Nem csak egy vállalatról van szó. Arról van szó, hogy az ellátási lánc saját képességeibe fektessen be, hogy az egész területet gyorsabban tudjuk mozgatni, mint valaha. Alig kezdtük el a fúzió történetét.”
Németország és Európa fúziós energia jövője
A Stellaris erőművet a németországi Gudremmingenben egy korábbi atommaghasadási erőmű helyére tervezik. Ez az ország 2023 áprilisában fejezte be az atommaghasadás fokozatos megszüntetését, és most pénzt fektet be a fúziós energia létrehozásába.
2025 októberében a kancelláriaminiszter Friedrich Merz kabinetje cselekvési tervet terjesztett elő a magfúziós technológia fejlesztésének támogatására és felgyorsítására. Ezzel a tervvel a német kormány 2029-ig több mint kétmilliárd eurót fektet be egy fúziós erőmű felépítésébe.
Bár a Proxima Fusion nem Németországban jött létre ezen okok miatt, Sciortino úgy véli, hogy a német kormány megérti a fúziós energiával kapcsolatos lehetőségeket.
„Németországban ez a tudatosság egyre világosabbá és világosabbá vált, sokkal gyorsabban, mint gondoltuk” – mondta.
Szerinte a fúzió látványos gazdasági lehetőséget kínál Európának, mint bármely más kontinensnek a szuverenitás iránti igényünk miatt, mert nincsenek természeti erőforrásaink, mert nem gyártjuk a napelemeinket, mert a szél gazdasági szempontból nem működik olyan jól.
Néhány szkeptikusabb vélemény
A fúziós energia körüli széles körben elterjedt izgalom ellenére egyes szakértők szkeptikusabbak a tényleges potenciállal kapcsolatban.
A Nature Energy című folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmányban a kutatók azzal érvelnek, hogy a fúziós erőművek jövőbeli költségei nagyon bizonytalanok, és tapasztalataik arányát túlbecsülik.
A tapasztalati arány egy százalék, amely megmutatja, hogy mennyivel csökken egy technológia költsége minden alkalommal, amikor a technológia teljes felhasználása megduplázódik.
„Egy magas tapasztalati aránnyal rendelkező technológia költsége így meredekebben csökkenne a termelés növekedésével, míg egy alacsony tapasztalati aránnyal rendelkező technológia költségei viszonylag egyenletesek maradnának még a tömeges bevezetés után is” – mondta Lingxi Tang, a cikk egyik szerzője és az ETH Zürich doktori kutatója az 2022 Plusz Nextnek.
Korábbi tanulmányok szerint a fúziós erőművi technológia 8-20 százalékos tapasztalati arányt érhet el. A Tang és munkatársai által nemrégiben közzétett tanulmány azonban azt sugallja, hogy a tapasztalati arány valószínűleg alacsonyabb, 2-8 százalék körüli.
Tang szerint az éles százalékos eltérés oka néhány korábbi tapasztalati arányelemzés mögött meghúzódó megfelelő indoklás hiánya és egy lehetséges jelenség, amelyet „optimizmus-elfogultságként” emleget: „Különösen a magánbefektetői közösségben elfogultak a gondolkodásukban, hajlamosak az optimista kimenetel felé való elfogultságra” – magyarázta.
