Utrka za izgradnju prve komercijalne elektrane na nuklearnu fuziju sve je intenzivnija, a jedan od vodećih europskih konkurenata dobio je značajnu podršku japanske industrije. Njemačka kompanija Proxima Fusion sklopila je sporazume s japanskim tvrtkama Fujikura i Kyoto Fusioneering, čime želi ubrzati razvoj tehnologije koja bi u budućnosti mogla omogućiti gotovo neograničenu proizvodnju čiste energije.
Njemačka kompanija Proxima Fusion, sa sjedištem u Münchenu, potpisala je 28. listopada u Tokiju memorandume o razumijevanju s dvjema japanskim industrijskim kompanijama – Fujikurom i Kyoto Fusioneeringom.
Potpisivanju sporazuma nazočili su japanska premijerka Sanae Takaichi i njemački kancelar Friedrich Merz, koji je boravio u Japanu s ciljem jačanja trgovinskih i gospodarskih odnosa dviju zemalja.
Razvoj fuzijske energije sve se više promatra kao strateško pitanje za budućnost energetike, ali i tehnološke neovisnosti. Ann Mettler, predsjednica briselskog istraživačkog centra Catalyse Europe i bivša potpredsjednica organizacije Breakthrough Energy, smatra da bi Europa razvoj ove tehnologije trebala postaviti među svoje glavne prioritete.
„Europa je područje siromašno resursima i veoma smo ovisni o Kini. Svijet se natječe za tehnološku nadmoć – ovo je igra s nultom sumom, u kojoj dobitak jedne strane znači gubitak druge”, izjavila je Mettler za CNBC.
Prema njezinim riječima, fuzijska energija mogla bi predstavljati iznimno važno rješenje jer obećava obilnu, čistu i gotovo neograničenu energiju.
Kako funkcionira nuklearna fuzija?
Fuzijska energija temelji se na procesu kojim Sunce proizvodi energiju. U tom procesu dva laka atomska jezgra spajaju se u jedno teže, pri čemu se oslobađa velika količina energije.
Za ostvarivanje fuzije potrebno je zagrijati plin do ekstremno visokih temperatura, pri čemu nastaje plazma. Nju je potrebno zadržati i kontrolirati posebnim sustavima kako bi se omogućilo odvijanje reakcije.
Postoje dva glavna pristupa razvoju ove tehnologije. Jedan koristi lasere velike snage, dok se drugi oslanja na snažne magnete kojima se zadržava zagrijana plazma.
Njemačka Proxima Fusion razvija uređaj poznat kao stelarator, koji koristi složenu konfiguraciju magnetskih polja kako bi plazmu održavao stabilnom tijekom duljeg razdoblja.
Sporazum s japanskom kompanijom Kyoto Fusioneering proširit će postojeću suradnju na razvoju nove generacije žirotrona. Riječ je o uređajima koji proizvode visokosnažne mikrovalove za zagrijavanje plazme.
Zašto je važna posebna superprovodljiva traka?
Jedan od najvažnijih dijelova suradnje odnosi se na sporazum s japanskom kompanijom Fujikura, koja posluje već 141 godinu.
Sporazum predviđa razmatranje mogućnosti industrijske proizvodnje visokotemperaturnih superprovodljivih traka (HTS) u Njemačkoj.
Riječ je o posebnom materijalu koji, pod odgovarajućim uvjetima, može provoditi električnu struju gotovo bez električnog otpora. Takve se trake namotavaju u zavojnice od kojih nastaju iznimno snažni magneti potrebni za zadržavanje i kontrolu plazme unutar stelaratora.
Francesco Sciortino, izvršni direktor i suosnivač kompanije Proxima Fusion, istaknuo je kako je Fujikura jedan od vodećih svjetskih proizvođača visokotemperaturnih superprovodnika, a međunarodnu reputaciju izgradila je i u industriji optičkih vlakana.
„Oni smatraju da ova traka ima potencijal postati sljedeće optičko vlakno”, rekao je Sciortino.
Proxima razmatra izgradnju proizvodnog pogona u njemačkoj saveznoj državi Donjoj Saskoj. Cilj je do 2030. godine dosegnuti godišnju proizvodnju od približno 5000 kilometara superprovodljive trake.
Vrijednost planiranog postrojenja procjenjuje se na 140 milijuna eura, odnosno oko 160 milijuna dolara. Projekt bi se djelomično financirao sredstvima prikupljenima tijekom investicijske runde u srpnju, vrijedne 468 milijuna dolara.
Među investitorima kompanije nalazi se i Google, u vlasništvu Alphabeta. Tijekom posljednje investicijske runde vrijednost Proxime procijenjena je na 2,7 milijardi dolara.
Za demonstracijski fuzijski uređaj Alpha kompaniji će biti potrebno približno 20.000 kilometara superprovodljive trake, dok bi za planiranu fuzijsku elektranu Stellaris trebalo dodatnih 40.000 kilometara.
Europa želi izgraditi vlastiti industrijski lanac
Razvoj proizvodnje superprovodljivih traka u Njemačkoj mogao bi biti važan korak prema stvaranju europskog lanca opskrbe za buduću fuzijsku industriju.
Sciortino smatra da Europa mora razviti vlastite proizvodne kapacitete, stručna znanja i industrijsku infrastrukturu kako bi svoju vodeću poziciju u znanstvenim istraživanjima pretvorila u stvarnu tehnološku i gospodarsku prednost.
Sličan stav iznijela je i Ann Mettler, koja upozorava da Europa tradicionalno ima poteškoća u pretvaranju znanstvenih otkrića u uspješne industrijske projekte.
„Svaki dio svijeta želi vodeću poziciju u znanosti pretvoriti u vodeću poziciju u industriji, a upravo u tome Europa tradicionalno nije bila osobito uspješna – u pretvaranju znanstvenog vodstva u eure”, rekla je Mettler.
Dodala je kako Europa raspolaže snažnim industrijskim kompanijama, ali često zaostaje u razvoju revolucionarnih tehnologija i njihovoj komercijalizaciji.
Prema njezinu mišljenju, izgradnja pouzdanog lanca opskrbe bit će jedan od ključnih preduvjeta za uspjeh europskih projekata fuzijske energije.
Velika konkurencija u utrci za prvu fuzijsku elektranu
Unatoč optimizmu, Proxima Fusion nije jedina kompanija koja želi postati prva u razvoju komercijalno održive fuzijske elektrane.
Među glavnim konkurentima nalaze se američke kompanije Commonwealth Fusion Systems, koju također podupire Google, i Helion Energy, kao i kanadska kompanija General Fusion.
Kina također intenzivno razvija ovu tehnologiju kroz više kompanija koje imaju državnu potporu. Među njima se ističe China Fusion Energy Co.
Japanske napore u ovom području predvodi tokijska kompanija Helical Fusion.
Sciortino je izjavio kako i dalje vjeruje da bi Proxima mogla biti prva kompanija koja će pustiti u rad pilot-postrojenje za fuzijsku energiju.
Ipak, naglasio je da će za komercijalni uspjeh biti ključno osigurati što jednostavniji rad budućih elektrana.
„Složenost može postojati u projektiranju, proizvodnji i radu postrojenja. Možemo se nositi sa složenošću projektiranja i proizvodnje, ali smatramo da sam rad postrojenja mora biti jednostavan”, objasnio je.
Cilj kompanije je početkom 2030-ih godina ostvariti pozitivan neto energetski bilans, odnosno proizvesti više energije nego što je potrebno za pokretanje i održavanje same fuzijske reakcije.
Fuzijska energija neće stići preko noći
Iako razvoj tehnologije napreduje, stručnjaci upozoravaju da je za komercijalnu primjenu potrebno još mnogo rada, ulaganja i razvoja industrijske infrastrukture.
Mettler ističe kako se lanac opskrbe za fuzijsku energiju mora graditi godinama unaprijed te upozorava da se revolucionarne tehnologije ne mogu jednostavno pokrenuti pritiskom na prekidač.
Upravo zato suradnja Europe i Japana mogla bi imati važnu ulogu u sljedećoj fazi razvoja ove tehnologije.
Ako uspije ostvariti svoje planove, Europa bi mogla dobiti ne samo novu vrstu izvora energije nego i priliku za izgradnju potpuno nove industrijske grane koja bi dugoročno mogla promijeniti globalno energetsko tržište.