A franciaországi székhelyű Renaissance Fusion cég oroszlánhoz méltó célt tűzött ki maga elé: a világ leghatékonyabb és legstabilabb fúziós reaktorait tervezik megépíteni. Az elképzelések szerint ezek a sztellarátor-alapú konstrukciók magas hőmérsékletű szupravezetőkkel (HTS) és folyékony fém árnyékolással biztosítják a megbízható energiaellátást a jövőben – számol be róla az Interesting Engineering.

Más fúziós technológiákkal szemben, mint amilyen például a lézeres fúzió, amely során intenzív lézerekkel sűríti össze az üzemanyagkapszulákat, a sztellarátorok és tokamakok mágneses mező segítségével zárják be és hevítik fel az ionizált gázt (plazmát), amely extrém, a Nap magjának hőmérsékletét is meghaladó szinteket ér el. Habár a hírekben elsősorban a tokamakok szerepelnek, mivel relatíve egyszerű építhetőségük miatt ezek állnak a kutatások homlokterében, a sztellarátorok előnye, hogy mind a tokamakhoz, mind pedig a lézeres technológiához képest alkalmasak a folyamatos üzemelésre. A sztellarátoron kívüli másik két megoldás ugyanis pulzálóan működik.

Miért nem sztellarátort épít mindenki akkor?

Azért mert a sztellarátor a fúziós technológiák közül a legbonyolultabb, ami ráadásul a többihez képest alul is van kutatva, így kevés vele kapcsolatban a gyakorlati tapasztalat.

A sztellarátor bonyolultságát elsősorban a szükséges és speciális mágneses tekercsek jelentik. A Renaissance Fusion egyik nagy áttörése azonban éppen ezzel kapcsolatos, a HTS mágnesek és a folyékony fém falak segítségével egyszerűsítik a sztellarátorok tervezését és gyártását. A HTS technológia használatával a Renaissance Fusion egyszerűbbé és gyorsabbá kívánja tenni a gyártást, egyben csökkentve a költségeket is. Ráadásul a HTS mágnesek által generált erős mágneses mezők lehetővé teszik a plazmakamra méretének jelentős, akár 256-szoros csökkentését is, így a fúziós reaktorok is kompaktabbak lehetnek és gazdaságosabban működhetnek.

A sztellarátor technológia egyik kiemelkedő előnye az energiahatékonyság. A Renaissance Fusion szerint sztellarátoraik mindössze 2-3 kWh elektromos energiát igényelnek 1 kWh energia plazma formájában történő előállításához, míg a lézeres fúzió ennek elétéshez több mint 100 kWh-t fogyaszt.

A Renaissance Fusion folyékony fém pajzsa pedig nemcsak a plazmát tartalmazza, hanem megköti a fúziós reakció során felszabaduló neutronokat is, ezzel a rendszer hőelvezetését és a védelmét is megoldja.

(Kép: illusztráció, iStock/Filipp Borshch)