Hurráoptimista hozzáállásból a fúziós energia kapcsán nincs hiány – manapság sokan ebben látják azt a klímasemleges Szent Grált, aminek a segítségével nem kell radikálisan változtatni a jelenlegi életmódunkon, de a bolygót sem tesszük élhetetlenné a magunk számára. Túl szép, hogy igaz legyen? Talán, és ennek az energiaelőállítási módnak több gyakorlati nehézsége is akad, és a legtöbben a 2050 körüli, de leghamarabb a 2030-as években történő megvalósítását látják reálisnak.

Akad azonban egy cég, amely már 2028-ra ipari mennyiségű fúziós energiát ígér – ez a Helion Energy. A vállalat ígérete akár egy is lehetne a sok feltörekvő startup közül, akad azonban két jelentős különbség: a Helionban még Sam Altman, a ChatGPT “atyja” is lát fantáziát, olyannyira, hogy 375 millió dollárt fektetett be a cégbe. A másik különbség ennél is jelentősebb, mondhatni történelmi jellegű: a Microsoft ugyanis olyan megállapodást kötött a Helionnal, amelynek értelmében 2028-ra már jelentős mennyiségű energiát vennének a cégtől: 50 megawatt energiáról van szó, amely nagyjából 40 ezer háztartás működtetésére lenne elegendő. Mindez azért is komoly fejlemény, mert Andrew Holland, a Fúziósipari Szövetség vezérigazgatója szerint a Microsoft megállapodása, hogy villamos energiát vásárol a Heliontól, az első alkalom, hogy egy fúziós vállalat megállapodást kötött az áram eladásáról.

Míg a Helion megállapodása a Microsofttal 50 megawatt energiáról szól, a cég végső célja egy gigawatt villamos energia előállítása, ami egymilliárd watt, vagyis a Microsoftnak eladott 50 megawatt hússzorosa. Ráadásul egy tényleges PPA-ról van szó (power purchase agreement/villamosenergia-megállapodás), vagyis pénzügyi szankciókat kell fizetni, ha a Helion mégsem tud áramot szállítani.

A cég kereskedelmi vezérigazgatójával, Scott Krisiloff-fal pedig legutóbb a Business Insider készített interjút, alább ennek a tartalmát ismertetjük röviden. Krisiloff szerint a fúziós energia forradalmasíthatja az energiatermelést, különösen az energiaigényes adatközpontokban. A fúzió, mint az ismert, az a folyamat, amelyben két atom egyesül egyetlen atommá, ami a Nap és a csillagok elsődleges energiaforrása is. A fúziós áramtermeléshez szükséges hőmérséklet elérése azonban jelentős kihívást jelentett. A Helion viszont azt állítja, hogy ők az első magán fúziós vállalat, amely olyan technológiát fejlesztett ki, amely képes elérni ezt a hőmérsékletet. Eddig ilyesmire ugyanis csak olyan nagy nemzetközi tudományos összefogások keretében került sor, mint az ITER, amely méretét példázza, hogy a Nemzetközi Űrállomás után ez a Föld második legnagyobb tudományos együttműködése – az ITER-ben egyébként Magyarország is részt vesz.

Krisiloff hangsúlyozza az egyre inkább összekapcsolódó világ növekvő energiaszükségletét, és a fúziót tekinti megoldásnak ezen igények kielégítésére. A Helion jelenleg a hetedik prototípusán, a Polarison dolgozik, amely várhatóan 2024-ben készül el, és a remények szerint elsőként állít majd elő fúziós áramot.

A Hélionnál a fúziós reakció a deutérium (a vízben bőségesen előforduló hidrogénizotóp) és a hélium-3 összepréselését jelenti egy 12 méter hosszú csőben, amíg el nem érik a 100 millió Celsius fokos hőmérsékletet. Krisiloff elmondása alapján ezek a feltételek ideálisak az áramtermeléshez, és a hatodik prototípus, a Trenta már elérte a 100 millió Celsius fokot meghaladó hőmérsékletet.

A vezérigazgató elmondta azt is, hogy a fúziós energia a biztonság és a hulladéktermelés szempontjából is előnyös más energiaforrásokhoz, például az atommaghasadáshoz képest: a fúziós reakciók meghibásodás esetén azonnal leállnak, megelőzve a katasztrofális következményeket. Ezenkívül a fúzió nagyon kevés hulladékot termel, ellentétben a maghasadással, amely hosszú élettartamú radioaktív anyagokat hoz létre.

Ezenkívül a fúziós energia környezetbarát – nem bocsát ki szén-dioxidot, és idővel a legkevésbé terheli az elektromos hálózatokat. A fúziót tartják a legnagyobb energiasűrűségű tiszta energiaforrásnak, amely minimális területet és helyet igényel a nap- és szélenergiához képest – ezekhez képest nagyobb megbízhatósággal is büszkélkedhet, mivel az időjárási események kevésbé befolyásolják az energiatermelést.

Mindez jól hangzik, de az elmondottak alapján több gyenge pont is akad. Ezek közül a legjelentősebb talán a hélium-3. Krisiloff szavainak megfelelően nagyjából minden ötezredik hidrogénatom az óceánokban deutérium, vagyis itt a Földön bődületesen sok fordul elő belőle természetesen is – ennek megfelelően az ára is elég alacsony ennek az anyagnak: egy gramm körülbelül 13 dollárba kerül. A szűk keresztmetszetet azonban a hélium-3 jelenti, amely csak kicsivel fordul elő nagyobb mennyiségben, mint a reakcióhoz (például az ITER kísérleti tokamakjaiban) jellemzően használt trícium.

A deutérium és a hélium-3 izotópok fúziójának előnye, hogy az eredményül kapott reakció nem csak hatékonyabb, de „tisztább” is, mivel a kölcsönhatás során nem neutron, hanem proton termelődik, amit a pozitív töltése miatt könnyen lehet raktározni. A probléma azonban az, hogy a hélium-3 nem megújuló forrás, így természetes úton ez az anyag vagy ősrégi csillagokból került ide még a bolygónk kialakulásakor, vagy mi magunk állítjuk elő ipari úton a trícium bomlásával. A becslések szerint a bolygó héliumkészletének 0.0001 százaléka hélium-3, és az ára 1400 dollár grammonként. Ugyanakkor a becslések szerint 25 tonna hélium-3-mal az USA teljes energiaszükséglete kielégíthető lenne egy éven keresztül.

Kína valami olyat talált a Holdon, ami elháríthatja a legnagyobb akadályt a szinte végtelen energia útjából Nagyon is elképzelhető, hogy a hélium-3 lesz a jövő legfontosabb nyersanyaga, amely a fúziós reaktorokat hajtja – Kína most a Holdról visszahozta ezt a ritka anyagot is. Új versenyfutás kezdődik?

Érdekesség, de a Holdon elég sok hélium-3 akad, és ezért is fontos, hogy ki és milyen formában tudja kiaknázni ezt a forrást – ha ki tudja egyáltalán. Ezekről a kérdésekről a fentebbi cikkünkben írtunk.

Elhárítandó akadály tehát éppenséggel akad, de a Microsoft lát ebben fantáziát, ami lehet egyfajta garancia is. Ám hogy valóban elhozza-e 2028-as esztendő a “korlátlan energia” korszakát, azt majd meglátjuk akkor.

(Kép: a Polaris elnevezésű reaktor-prototípus, forrás: Helion)