A fúziós reaktor alapelve, hogy iszonyatosan forró plazmában kerül sor azokra a fúziós reakciókra, amelyek a Napban lezajló folyamatokhoz hasonlóak, és amelyek rengeteg energiát képesek termelni. A gond „csak” az, hogy ezt a plazmát valahogy egyben kell tartani – az ITER, valamint az egyéb próbálkozások esetén ezt óriási mágnesekkel szeretnék megoldani. Létezik azonban egy alternatív módszer, amely nem igényel hatalmas mágneseket – ez az úgynevezett Z-pinch technológia.

Először sikerült elérni, hogy a magfúzió több energiát termeljen, mint amennyi az üzemanyag melegítéséhez szükséges A National Ignition Facility kutatóinak a világon elsőként sikerült elérniük az úgynevezett "égő plazma" állapotot, ami nagyon fontos lépés a fúziós energiatermelés felé vezető úton.

Kezdjük az elején, mi a Z-pinch, és ha annyira nyerő, miért nem mindenki ilyet fejleszt? Mint arról a Zap Energy nevű vállalat sajtóközleménye beszámol, a Z-pinch fúzió során egy elektromos áramot hordozó plazmasor saját mágneses teret hoz létre, amely addig „becsípi” (erre utal a pinch/csípés szó), tehát rögzíti a plazmát, amíg az elég forró és sűrű nem lesz a fúzió létrejöttéhez. Magyarán külső mágnesek helyett a plazma egyben tartását szolgáló mágneses mezőt maga a plazma hozza létre. Mint azt a közlemény kapcsán az Interesting Engineering megjegyzi, ezt a technológiát már az ötvenes évek óta kutatják, azonban a módszer annyira instabilnak bizonyult, hogy ehelyett mindenki az egyéb jelenleg folyó kísérletekből ismerős, tehát külső mágnesekkel működő tokamakokra kezdett fókuszálni. 2019-ben azonban áttörés történt: a Washingtoni Egyetem kutatói képesek voltak egy módszerrel mintegy kisimítani a plazmát, és így nem került sor a plazmában azokra a torzulásokra, amelyek a nagyfokú instabilitást okozták. Ez utóbbi módszer a sheared-flow-stabilized (SFS) Z pinch, amely segítségével már üzemeltethető ilyen reaktor.

Ez a kutatás (melyben egyébként a Lawrence Livermore National Laboratory is részt vett) vezetett el a Zap Energy vállalat megalakulásához. A vállalat célja egy alacsony költségű, kompakt és méretezhető fúziós energiaplatform építése, amely esetén tehát nincs szükség drága és bonyolult mágneses tekercsekre vagy lézerrendszerre. A Zap technológiája kínálja a legrövidebb lehetséges utat a kereskedelmileg életképes fúzióhoz, és nagyságrendekkel kevesebb tőkét igényel, mint az eddigi hagyományos megközelítések, ennek segítségével pedig elvileg kisebb, az igényekhez jobban igazítható, egyszerűbb reaktorokat lehet majd építeni.

A cég legújabb prototípusa, a negyedik generációs, Z-pinch technológiára alapuló eszköz, a FuZE-Q pedig fontos lépés, mivel ennek a reaktornak a célja már a Q=1 cél elérése, tehát az, hogy a reaktor több energiát szolgáltasson, mint amire az üzemeltetéséhez szükség van. A vállalat végső célja pedig olyan kicsi és egyszerű reaktorok gyártása, amelyek akár egy garázsba is beférnének.

(Kép: zapenergyinc.com)