Kitajska želi narediti nekaj, kar znanstveniki lovijo že desetletja: pokazati, da bi lahko jedrska fuzija nekoč postala dejanski vir električne energije.
V Hefeiju zato nastaja ogromna eksperimentalna naprava BEST, pri kateri so inženirji zdaj dosegli pomemben mejnik. Montaža glavnega dela naprave je namreč že več kot na polovici, projekt pa pravkar vstopa v enega najzahtevnejših delov gradnje.
Kaj pravzaprav gradijo?
BEST oziroma Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak je nova generacija eksperimentalnega fuzijskega reaktorja. Čeprav se zanj pogosto uporablja privlačen izraz “umetno Sonce”, naprava seveda ni majhna različica naše zvezde. Znanstveniki želijo v njej ustvariti pogoje, v katerih se atomska jedra zlivajo in pri tem sproščajo energijo – podoben osnovni proces, kot poteka v notranjosti Sonca. BEST naj bi bil dokončan do konca leta 2027, Kitajska pa želi okoli leta 2030 z njim demonstrirati pridobivanje električne energije iz fuzije.
To še ne pomeni, da bo takrat v Hefeiju začela delovati običajna elektrarna, ki bo napajala gospodinjstva. Gre za eksperimentalno napravo, s katero želijo dokazati ključne tehnologije, potrebne za prihodnje fuzijske elektrarne.
Zakaj je najtežji del šele zdaj?
Od poletja na gradbišče prihajajo veliki sestavni deli, več kot polovica montažnih del na glavni napravi pa je že opravljenih. Zdaj morajo inženirji med seboj izjemno natančno povezati vakuumsko posodo, toplotno zaščito, ogromne superprevodne magnete in notranje komponente. Prav magneti so eden ključnih delov tokamaka. Plazma mora namreč doseči temperaturo, višjo od 100 milijonov stopinj Celzija, zato se ne sme dotakniti sten naprave. Močno magnetno polje jo zadrži na mestu.
Kitajska že ima pomembno prednost iz prejšnjih poskusov
BEST ne nastaja iz nič. V istem mestu deluje tudi eksperimentalni tokamak EAST, s katerim so kitajski raziskovalci januarja 2025 dosegli pomemben rekord. Plazmo pri temperaturi okoli 100 milijonov stopinj Celzija so v visokem načinu zadrževanja stabilno vzdrževali kar 1.066 sekund.
Takšno dolgotrajno in stabilno zadrževanje plazme je pomembno, saj prihodnja elektrarna ne bi smela ustvariti fuzije zgolj za trenutek, temveč jo vzdrževati dovolj dolgo za praktično proizvodnjo energije.
Zakaj je okoli fuzije toliko navdušenja?
Današnje jedrske elektrarne uporabljajo fisijo oziroma cepljenje težkih atomskih jeder. Pri fuziji pa se lahka jedra združujejo. Fuzijska reakcija v tokamaku ni samozadostna verižna reakcija. Če izginejo pogoji, potrebni za vzdrževanje plazme, se proces ustavi. Zato pri takšnem sistemu ni scenarija nekontrolirane verižne reakcije oziroma taljenja sredice, kakršnega poznamo pri fisijskih reaktorjih.
Do fuzijske elektrike je še dolga pot
Dejstvo, da je montaža BEST že čez polovico, je pomemben inženirski mejnik, vendar Kitajska s tem še ni rešila največjega problema fuzijske energije. Naprava bo morala pokazati, da je mogoče stabilno vzdrževati plazmo, pridobiti dovolj fuzijske energije ter nato to energijo smiselno pretvoriti v elektriko.
