Včera zahájil největší projekt jaderné fúze na světě montážní fázi na jihu Francie. Fáze, která bude trvat 5 let a která umožní dosáhnout pokroku v produkci čisté energie v komerčním měřítku. A také nese italský podpis.
Projekt, který také vidí naši zemi jako protagonistu díky Enea, která se postarala o design a program výzkumu a vývoje ITER. V současné fázi výstavby se ENEA podílela na navrhování a konstrukci komponentů s vysokým vědeckým a technologickým obsahem, které byly nedávno zaslány do Francie na montážní místo Cadarache.
Jeden z nejdůležitějších super magnetů byl také vyroben v Itálii.
„Vyhráli jsme mezinárodní výběrové řízení na Fusion for Energy v hodnotě 50 milionů eur a nedávno také smlouvu s CERNem na 5 milionů eur,“ vysvětluje Antonio della Corte, prezident konsorcia Icas a vedoucí Enea pro sekci supravodivosti.
Italem je také Sergio Orlandi, inženýr, který řídí stavbu závodu v Iteru. Před očima celého světa byl 28. července spuštěn první kus tokamaku Iter do polohy, reaktoru, který bude replikovat reakce, ke kterým dochází na slunci a hvězdách obecně, za účelem výroby čisté energie, bez rizik spojených s jaderným štěpením. .
Na rozdíl od štěpení, při kterém jsou atomy těžkého chemického prvku, jako je uran-235, rozděleny, je jaderná fúze reakcí, při které se jádra dvou nebo více atomů spojí dohromady a vznikne jádro nový chemický prvek. K tomu je třeba je spojit s obrovskou silou, schopnou překonat elektromagnetické odpuzování.
Projekt v hodnotě 20 miliard EUR (Iter International Thermonuclear Experimental Reactor) si klade za cíl ukázat, že fúze může být provedena v komerčním měřítku. Slibuje čistou a neomezenou energii, ale i přes 60 let výzkumu musí stále překonávat technické výzvy spojené s využíváním tak velkého množství energie.
Včera po slavnostním zahajovacím ceremoniálu následoval francouzský prezident Emmanuel Macron.
Oficiální zahájení montáže #ITER právě začalo. Pokud jste tak ještě neučinili, spojte se s námi prostřednictvím YouTube https://t.co/w9T0gUMAmE #ITERAssemblyStarts #WeAreITER #fusionenergy pic.twitter.com/c7FkoUDzgn
- ITER (@iterorg) 28. července 2020
"ITER je zjevně aktem víry v budoucnost." Základem je víra, že věda může skutečně udělat zítřek lepším než dnes, “řekl.
Iter tokamak by mohl být začátkem bodu obratu. Miliony komponent budou použity na sestavení gigantického reaktoru, který po dokončení bude vážit 23 000 tun. Toto je nejsložitější inženýrský projekt vůbec. Téměř 3 000 tun supravodivých magnetů, z nichž některé jsou těžší než obří tryskové letadlo, bude propojeno 200 km supravodivých kabelů, přičemž všechny jsou udržovány při teplotě -269 ° C největší kryogenní elektrárnou na světě.
Jak víme, dnes jsou elektrárny založeny na fosilních palivech, jaderném štěpení nebo obnovitelných zdrojích, jako je vodní energie. Tokamak je ale něco úplně jiného. Uvnitř tokamaku je energie produkovaná fúzí atomů absorbována jako teplo ve stěnách nástroje. Stejně jako konvenční elektrárna bude využívat teplo k výrobě páry a poté elektřiny prostřednictvím turbín a generátorů.
Ale ještě tam nejsme. ITER je tokamark, který umožní členům týmu otestovat dlouhodobý pulzní provoz a četné technologie požadované v měřítku reaktoru, ale stroj nebude vybaven na výrobu elektřiny.
ITER zase přispěje k návrhu stroje nové generace DEMO, který povede výzkum fúze k realizaci prototypu skutečného reaktoru fúze.
„Znalosti a know-how získané během průzkumu horké plazmy ITER budou použity k návrhu stroje, který bude zkoumat nepřetržitý nebo kvazistálý provoz (ustálený stav) a testovat výrobu elektrické energie ve velkém,“ vysvětluje tým. výzkumu. „Prozatím všechny zúčastněné členské země projektu ITER zvažují několik koncepčních projektů DEMO a je příliš brzy na to, abychom řekli, zda DEMO bude mezinárodní spolupráce, jako je ITER, nebo řada národních projektů.“
Práce však již probíhají a plánování DEMO již začalo. Zahájení výstavby je plánováno na rok 2030 a provoz na rok 2040.
Kromě DEMO by posledním krokem ve výrobě energie z fúze byla konstrukce dalšího prototypu reaktoru, plně optimalizovaného pro konkurenceschopnou výrobu elektřiny. Načasování takového prototypu závisí na politické vůli dospět do této fáze, ale většina prognóz uvádí tuto fázi energetického rozvoje za polovinu století.
Nukleární fúze atomů řízeným způsobem uvolňuje téměř 4 milionykrát více energie než chemická reakce, jako je spalování uhlí, ropy nebo plynu, a 4krát více než reakce štěpení jader (stejné hmotnosti). Kromě toho jsou v oblasti udržitelnosti široce dostupná a téměř nevyčerpatelná fúzní „paliva“. Deuterium může být destilováno ze všech forem vody, zatímco tritium bude produkováno během fúzní reakce, zatímco fúzní neutrony interagují s lithiem.
Iterův tým vysvětluje, že pozemské zásoby lithia by umožnily elektrárnám s jadernou syntézou fungovat déle než 1000 let. Proces dále negeneruje emise CO2 ani jiné emise skleníkových plynů. Hlavním vedlejším produktem je hélium, inertní netoxický plyn.
Na rozdíl od štěpení reaktory jaderné fúze neprodukují vysoce aktivní odpad s dlouhou životností. Aktivace komponent ve fúzním reaktoru je dostatečně nízká, aby umožnila recyklaci nebo opětovné použití materiálů do 100 let.
Zdroje odkazů: Iter
Přečtěte si také:
- Jaderná fúze: 250 milionů EUR z Evropy na financování experimentů ENEA s čistou a neomezenou energií
- Jaderná fúze: vyřeší světové problémy s energií a znečištěním?
- Jaderná fúze: 1,3 miliardy EUR z Evropy pro ITER
