A nukleáris fúziót olyan reaktorokban hozzák létre, ahol az egyes atommagoknak nem a hasadási energiáját hasznosítják, hanem a hidrogénatomok egyesülésekor kialakuló óriási mennyiségű tiszta energiát. A mintát a Napban és a csillagokban zajló energiatermelő folyamatok adták. A hagyományos atomerőművekhez képest a maghasadás elkerülése miatt nem termelődik nagy mennyiségű nukleáris hulladék, ami a fúziós energiát sokkal környezetkímélőbbé teszi, ráadásul biztonságosabbá is, hiszen egy esetleges üzemzavar esetén a folyamat egyszerűen leáll.
Bár gyakorlatilag korlátlan energiaforrásról beszélhetünk, mely teljesmértékben illeszkedik a jövő zöld energiatermeléséhez, mégis egyelőre nem igazán sikerül a pozitív energiaegyensúlyt elérni a működtetés során, azaz több energiát nyerni, mint amennyit a reakció beindítására ráfordítanak.
A feladat azonban nem lehetetlen, ezt támasztja alá, hogy az utóbbi években 2,64 milliárd dollárt fektettek be ebbe az iparágba. A világ számos területén zajlanak a fejlesztések, előre lépésekről olvashatunk Oroszországban, Kínában, a briteknél és az amerikaiaknál is. De vajon kinek a kezében van a technológiai áttörés kulcsa?
Földünk villamosenergia-igénye napról napra növekszik, ahogyan a vágy is a szén-dioxid kibocsátásmentes energiatermelésre. (Fotó: Unsplash)
Az Egyesült Államok energiapolitikájában az utóbbi években vált meghatározó elemmé a fúziós energia, habár évtizedek óta élen jár a kutatásokban. Washington az 1950-es évek óta fektet jelentős összegeket a fúziós energia fejlesztésébe és a tudományos kutatásokba. Az ország Energiaügyi Minisztériuma 2024-ben külön stratégiát hirdetett, melynek legfőbb céljai közt a kereskedelmi fúziós energia életképességét és a magánszektor termékeny bevonását nevezte meg. A kormány aktív és tevőleges közreműködése a tudományos szereplőkkel azonban nem elegendő ahhoz, hogy a fúziós energiafejlesztések globális vezetőjévé váljon.
Ehhez elengedhetetlen a magánszektor bevonása, akiknek garanciákra van szükségük arra nézve, hogy ígéretes, rentábilis kereskedelmi lehetőségről van-e szó?
A történések arra engednek következtetni, hogy ebben nincs kétség, hiszen egyre nagyobb számban fektetnek bele a magánszektor szereplői. A főbb befektetők között találjuk a világ negyedi leggazdagabb emberének, Bill Gates-nek a Breakthrough Energy Ventures alapját, illetve a Google és az Nvidia technológiai óriásokat. Természetesen mindezt meg kellett előzze az Energiaügyi Minisztérium számos törekvése, így 2023-ban 46 millió dollárt ítélt oda nyolc magánvállalatnak fúziós erőművek tervezésére és kutatási munkákra a Milestone-Based Fusion Development Program keretében. A minisztérium 180 millió dollárral támogatja a Fusion Innovative Research Engine (FIRE) együttműködéseket, amelyek a fúziós energia tudományát az ipari igényekkel összekötő ökoszisztéma kiépüléséért felelnek. A Fehér Ház Tudomány és Technológiapolitikai Hivatala (OSTP) és az Energiaügyi Minisztérium 2022-ben Fúziós Csúcstalálkozót szervezett, melynek legfőbb célja az volt, hogy felgyorsítsák a kutatásról a kereskedelmi alkalmazásra való áttérést a magánszektor bevonásával.
Komoly előre lépés, hogy a Bill Gates alapította Microsoft a közelmúltban a világ első kereskedelmi fúziós energiavásárlási megállapodását kötötte meg a Helion Energy amerikai fúziós vállalattal.
A tervek szerint 2028-ra üzembe is helyezik az 50 MW energiát biztosító Orion erőművet Washington állam középső részén.
Az ilyen megállapodások a Microsoftot közelebb viszik azon céljához, hogy 2030-ra karbonsemlegessé váljon, ráadásul mintául szolgálnak más vállalatok számára is. A termonukleáris fúzióval történő villamosenergia-termelés a Microsoft adatközpontjait látja majd el árammal. Emellett Gates hatalmas összegeket fektetett a Commonwealth Fusion Systems (CFS) startupba is, mely a fúziós energia kereskedelmi hasznosításán dolgozik. A CFS jelenleg a SPARC reaktor prototípusát tervezi megépíteni Boston közelében, a tervek szerint 2027-re érik el itt az energia-önellátást, vagyis azt az állapotot, amikor a fúziós reakció több energiát termel, mint amennyi a beindításához szükséges.
A SPARC megépítését követően 2027-2028 magasságában megkezdi az ARC ipari erőmű építését Virginiában. Ennek kapcsán a CFS már meg is állapodott a Google vállalati óriással 200 megawattnyi áram szállításáról, amelyet az új fúziós reaktor fog termelni.
Bár gyakorlatilag korlátlan energiaforrásról beszélhetünk, mely teljesmértékben illeszkedik a jövő zöld energiatermeléséhez, mégis egyelőre nem igazán sikerül a pozitív energiaegyensúlyt elérni a működtetés során. (Fotó: Unsplash)
Azonban az USA nem áll meg belföldön, komoly terveket szövöget a fúziós energia világhódító mivoltáról is. Ha élére áll a technológiai fejlesztéseknek és a kutatásoknak, olyan nemzetközi ellátási láncokat és szabályozási struktúrákat tud kiépíteni világszerte, amelyek segítségével kiszoríthatja vetélytársait is, elsősorban Kínát és Oroszországot.
Ha pedig figyelembe vesszük az akkumulátor és napaelemek gyártásának kínai túlsúlyát, illetve az oroszok nukleáris ipari dominanciáját, akkor kijelenthetjük, hogy ahhoz, hogy az USA vezető szerepet töltsön be globálisan a tiszta energiára való átállásban, elengedhetetlen az olyan területek ledominálása, mint a fúziós energiaszektor.
E törekvésre lehet példa az Egyesült Államok legújabb energiadiplomáciai ambíciója a Közel-Keleten, azon belül is a Törökországgal folytatott együttműködések. A térség különös jelentőséggel bír az amerikaiak számára, így nem csoda, ha Washington nem nézi jó szemmel Moszkva és Peking térhódítását a régióban. Mindkét rivális jelentős befolyással rendelkezik a közel-keleti és afrikai országok energetikai szférájában, ahonnan meglehetősen nehéz lesz őket kiszorítani. Bár Törökországban éppen a közelmúltban épült meg az orosz VVER-1200 technológiával épült Akkuyu atomerőmű és már a továbbiakról tárgyalnak a felek, mégis van lehetőség a nukleáris szektorban az amerikai-török együttműködésre, mégpedig a fúziós energia területén. Amerika szeretné bevonni a törököket a kutatásokba közös projektek segítségével. Azonban más közel-keleti országok is előszeretettel nyitnak/nyitottak a nukleáris energia felé, így az Egyesült Arab Emírségek, Szaúd-Arábia, Egyiptom és Jordánia is jó lehetőség lenne a fúziós technológia elterjesztésére, s ezáltal az amerikai modellbe történő beintegrálásra. A térség elhelyezkedése teszi kiemelten fontossá Washington számára, hogy itt kezdje a fúziós energetikai együttműködéseket, hiszen geopolitikai szempontból a Közel-Kelet híd Európa és Ázsia közt.
Természetesen komoly verseny van kialakulóban, hiszen a már jelen lévő oroszok és kínaiak is elszántan fejlesztik fúziós energia képességeiket, s nyilvánvalóan nem csak hazai használatra terveznek ők sem.
A vezető hatalmak fúziós energiával kapcsolatos ambíciói egyértelműen arra engednek következtetni, hogy a globális energiaszektort forradalmasíthatja a közeljövőben ez az új energiaforrás. Az amerikai kormány számára pedig diplomáciai eszközzé válhat, amennyiben sikerül megelőznie vetélytársait. A tét magas, aki először tud a gyakorlatban is megtérülő fúziós reaktort és hozzá kapcsolódó rendszert felmutatni, annak a szabványához fognak elsőként igazodni a világ bármely táján érdeklődő országok.
Kiemelt kép forrása: EPFL
Erbszt Adrienn
