A sztellarátor egy speciális típusú magfúziós reaktor, amely erős mágneses mezőket használ a plazma stabilan tartására egy összetett, csavart geometriájú kamrában.
A német Proxima Fusion a magfúziós energia gyakorlati megvalósításán dolgozik, nemrég pedig nyilvánosságra hozta reaktortervét egy tudományos folyóiratban, amiről az InterestingEngineering is beszámolt.
Az emissziómentes energia hasznosítására tett erőfeszítéseik során a tudósok a magfúziós technológia fejlesztésén dolgoztak. A maghasadással ellentétben, amely az atomok széthasításán alapul, a magfúzió során kisebb atommagok egyesülnek, hogy egy nagyobb atomot alkossanak. Ez jelentős mennyiségű energiát szabadít fel széndioxid-kibocsátás és radioaktív hulladék keletkezése nélkül.
A fúziós technológia az elmúlt években több alkalommal is kimutatta, hogy képes nettó energiatermelésre.
Kutatóintézetek és startupok most azon dolgoznak, hogy ezt az eredményt nagyobb léptékben is elérjék, és a hálózatra kötve kereskedelmi energiatermeléssé alakítsák. A legtöbb magfúziós fejlesztés a tokamak típusú reaktorokra összpontosított, azonban a Proxima Fusion egy másik megközelítést választott, a sztellarátorokat.
A tokamakok és sztellarátorok rendkívül erős elektromágneseket alkalmaznak a fúziós plazma térbeli kényszerítésére, egy fánk alakú tartályban. Azonban eltérő módon érik el ezt a hatást.
Míg a tokamakok elektromágnesek és plazmában indukált elektromos áram kombinációjával működnek, addig a sztellarátorok kizárólag mágneses mezőt használnak.
Ez a módszer bonyolultabb tartály- és mágneskialakítást igényel, viszont lehetővé teszi a folyamatos és biztonságos működést. Ennek köszönhetően a sztellarátorok hosszabb időtartamú folyamatos működést biztosítanak, csökkentve az anyagok kifáradását, miközben egyszerűbb kezelhetőséget nyújtanak a tokamakokhoz képest.
Elképesztően bonyolult mérnöki munka áll a sztellarátorok hátterében. (Fotó: Proxima Fusion)
Több mint két éve alapították a Proxima Fusiont, amely a Max Planck Plazmafizikai Intézet spin-off cége. Az intézet fejlesztette ki a világ legfejlettebb sztellarátor prototípusát, a Wendelstein 7-X-et.
Az Európai Unió, a német kormány és kockázati tőkebefektetők financiális támogatásával a Proxima egy kétéves időtartamú projekt keretében tervezett kereskedelmi méretű sztellarátort, amelyet azonban egy év alatt sikeresen megvalósított. A Stellaris nevű integrált koncepció magas hőmérsékletű szupravezető (HTS) technológiát alkalmaz, amely lehetővé teszi kisebb méretű sztellarátorok építését anélkül, hogy az energiahatékonyságot befolyásolná.
A jelenlegi ellátási láncban elérhető anyagok használata biztosítja, hogy a reaktorok építéséhez ne kelljen várni az új technológiák gazdaságossá válására, így a magfúziós energia megvalósulása közelebb kerül, mint valaha. A Stellaris tervet részletes szakmai bírálatnak vetették alá, amely igazolta, hogy a fizikai és mérnöki kihívásokat leküzdheti. A vállalat következő lépése egy demonstrációs erőmű, az Alpha megépítése, amely 2031-re készülhet el.
Ha minden a tervek szerint halad, a Proxima Fusion reaktorai már a következő évtizedben elláthatják energiával hálózatainkat. A kutatási eredmények a Fusion Engineering and Design folyóiratban jelentek meg. A tanulmány rendkívül technikai jellegű, azonban a vállalat világszerte megosztja az információkat a fúziós közösséggel.
Kiemelt kép: Proxima Fusion
S.Rita
