Az amerikai székhelyű Zap Energy azt állítja, hogy fúziós koncepciója mostanra belépett azon technológiák ritka sorába, amelyek 10 millió Celsius-foknál forróbb elektronhőmérsékletű termikus fúziós plazmát hoztak létre – írja a Recharge.
A Zap Energy április 23-i sajtóközleményében közölte, hogy egyedülálló megközelítése, az úgynevezett sheared-flow-stabilized Z-pinch (szabad fordításban: nyírásos áramlással stabilizált Z-becscsípődés) mostanra már túljutott ezen a mérföldkövön, és nagyjából 11 és 37 millió Celsius-fok közötti hőmérsékletet ért el.
A pinch jelentése angolul csípés, becsípődés. Z-pinch jelenségről akkor beszélünk, amikor rúd alakú vezetőkön – például kapilláris kisüléssel keltett plazmaoszlopon – átfolyó áram hatására olyan mágneses tér jön létre, amiben a sugárirányú Lorentz-erő a plazmaoszlop összenyomódását eredményezi. A külső mágneses nyomást egy idő után a gáz belső nyomása ellensúlyozza, és végül kitágítja a plazmaoszlopot. Az egyensúly időpillanatát Z-pinch időnek nevezzük.
Forrás: ResearchGate
„Ez a teljesítmény a fúziós rendszerek kulcsfontosságú korlátja” – írja Zap Energy, azt állítva, hogy Z pinch reaktora a legegyszerűbb, legkisebb és legolcsóbb eszköz, amely ezt elérte. Ben Levitt, a Zap kutatási és fejlesztési alelnöke szerint aprólékos, egyértelmű mérésekkel ellenőrizték az eredményeket, amelyeket a hagyományos fúziós szabványok szerint hihetetlenül szerény méretű eszközzel értek el.
A fúzió ugyanazt a folyamatot használja, amely a csillagok fényét és hőjét termeli, hidrogént és más könnyű elemeket olvaszt össze, hogy hatalmas mennyiségű energiát szabadítson fel, amelyet az ágazat úttörői korlátlan szén-dioxid-mentes villamos energia előállítására szeretnének felhasználni. Ezt gyakran a transzformáció „Szent Gráljaként” emlegetik.
A seattle-i székhelyű Zap az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Advanced Research Projects Agency – Energy nevű kutatási projektjéből vált ki.
Támogatói között szerepel Bill Gates energetikai innovációs alapja, a Breakthrough Energy Ventures és a Shell Ventures, amely 2022-ben 160 millió dollárt adott a Zapnak egy C sorozatú finanszírozási körben.
A Zap azt állítja, hogy a tokamakokkal és a sztellarátorokkal – a két főáramú fúziós megközelítéssel – ellentétben, amelyek az elmúlt évtizedekben a fúziós kutatások többségének középpontjában álltak, technológiája nem igényel drága és bonyolult szupravezető mágneseket vagy nagy teljesítményű lézereket.
A fúziós reakció létrehozásához először plazmára van szükség. A Zap fúziós készüléke először gázt fúj egy kamrába. Egy intenzív energiaimpulzus ionizálja a gázt, ami egy két láb hosszú plazmafonallá alakul, amely több mint tízszer erősebb elektromos áramot vezet, mint egy villámcsapás. Ezután a fúziós reakciók hulláma a deutérium és trícium üzemanyagot nagy energiájú héliummá és neutronokká alakítja át, amelyeket hő- és áramtermelés céljából be lehet fogni.
Ezt a Z-pinch fúzió néven ismert megközelítést már az 1950-es években is tesztelték, de Zap szerint a kutatókat megakasztotta, hogy a plazmák milyen gyorsan kialudtak.
A Zap azt állítja, hogy a problémát a nyírt áramlás stabilizálásával oldotta meg – ez egy olyan plazmafizikai innováció, amely elméletileg szinte korlátlanul meghosszabbíthatja a Z-pinch plazma élettartamát.
Míg a Zap pénzt takarít meg a szupravezető mágneseken, az általa választott üzemanyag, a trícium ezsméletlenül drága – a hírek szerint 2022-ben grammonként 30 000 dollár, így majdnem olyan értékes, mint a gyémánt.
Kiemelt kép forrása: Zap Energy