Rozpoczęto montaż reaktora termojądrowego, tokamaka ITER
Przed dwoma dniami odbyła się oficjalna uroczystość, podczas której zainaugurowano montaż reaktora termojądrowego, tokamaka ITER. Dziesięć lat po rozpoczęciu budowy projekt ITER wszedł w decydującą fazę. W miesiącach poprzedzających niedawną uroczystość do Francji dostarczono główne elementy tokamaka, w tym cewki toroidalne – jedna Europy i dwie z Japonii. Kilka dni przed uroczystością z Korei dotarła pierwsza część komory próżniowej.
Rozpoczynamy montaż ITER. To historyczny moment. Mija sto lat od chwili, gdy naukowcy zrozumieli, że Słońce i gwiazdy są zasilane przez fuzję jądrową, i sześć dekad od czasu, gdy w Związku Radzieckim zbudowano pierwszy tokamak. [...] Musimy jak najszybciej zastąpić paliwa kopalne [...] Posuwamy się do przodu tak szybko, jak to możliwe, mówił dyrektor generalny ITER, Bernard Bigot.
ITER ma być urządzeniem badawczym. Największym dotychczas zbudowanym tokamakiem i pierwszym, w którym uzyskany zostanie dodatni bilans energetyczny. Naukowcy od kilkudziesięciu lat pracują nad fuzją termojądrową, ale dopiero niedawno udało się uzyskać z takiej reakcji więcej energii niż w nią włożono. Dokonali tego w 2013 roku specjaliści z amerykańskiego National Ignition Facility.
Z fuzją termojądrową wiązane są olbrzymie nadzieje na uzyskanie źródła naprawdę czystej bezpiecznej energii. Różnica pomiędzy reaktorem fuzyjnym, a standardowym reaktorem atomowym polega na tym, że w reaktorze atomowym energię uzyskuje się z rozpadu ciężkich izotopów radioaktywnych. Zaś w elektrowni termojądrowej ma ona powstawać w wyniku łączenia się lekkich izotopów wodoru. Proces ten, podobny do procesów zachodzących w gwiazdach, niesie ze sobą dwie olbrzymie korzyści.
Po pierwsze w reaktorze termojądrowym nie może zajść niekontrolowana reakcja łańcuchowa, podobna do tej, jaka zaszła w Czarnobylu. Po drugie, nie powstają tam odpady radioaktywne, które trzeba by przez tysiące lat przechowywać w specjalnych bezpiecznych warunkach.
Fuzja jądrowa ma olbrzymi potencjał. Z 1 grama wodoru i trytu można teoretycznie uzyskać tyle energii, co ze spalenia 80 000 ton ropy naftowej. Deuter i tryt są łatwo dostępnymi, powszechnie występującymi na Ziemi pierwiastkami. ITAR zaś posłuży to badań i stworzenia technologii, które pozwolą na zbudowanie komercyjnych elektrowni fuzyjnych. Obecnie przewiduje się, że pierwszy zapłon ITER nastąpi w 2025 roku, a 10 lat później rozpoczną się regularne prace z kontrolowaną syntezą termojądrową.
Obecnie przewiduje się, że pierwsze komercyjne elektrownie termojądrowe powstaną w latach 50. obecnego wieku.
Uczestnikami projektu ITER są Unia Europejska, Chiny, Indie, Japonia, Korea Południowa, Rosja i Stany Zjednoczone. UE pokrywa 45,4% kosztów projektu, a pozostałe koszty są po równo (po 9,1%) podzielone pomiędzy resztę członków.
Komentarze (7)
Warai Otoko, 30 lipca 2020, 12:01
uu to na styk. Pare milionów ludzi przez katastrofe klimatyczną już zdazy umrzeć, ale być może uda się uratować cywilizację. Zobaczymy.
nurek, 30 lipca 2020, 12:03
kontrolowana synteza to największa porażka fizyków i techników na przełomie wieków. Pytanie: nie chcą czy nie mogą. Ale raczej nie mogą
Ergo Sum, 31 lipca 2020, 19:22
Szkoda że wielu z nas nie dożyje tego momentu
Qion, 29 stycznia 2021, 12:10
W 2004 r. trwały przygotowania do rozpoczęcia budowy ITER. Wówczas zastanawiałem się nad sensem tych prac w kontekście zapewnienia paliwa jądrowego w przyszłych przemysłowych reaktorach termojądrowych. Na chwilę obecną reakcje deuter-deuter (D-D) są poza zasięgiem ludzkich możliwości. Pod uwagę brane są reakcje deuter-tryt (D-T) lub deuter-hel3 (D-He3). Tryt do reaktora ITER miałby być pozyskiwany z chłodzącego płaszcza litowego w wyniku bombardowania neutronami powstałymi wewnątrz reaktora ITER.
Inżynier budowy ITER, który udzielił mi wówczas informacji był nastawiony optymistycznie i twierdził, że dostępnego paliwa do fuzji jądrowej na Ziemi wystarczy na co najmniej 1000 lat oczywiście jeśli człowiek rozpocznie pozyskiwanie litu z wody mórz i oceanów, gdzie jego zawartość sięga 0,2 ppm. Jego bezwzględna ilość jest nawet 1000 razy większa niż obecne dostępne zasoby w skorupie ziemskiej, chociaż jego względna ilość w skorupie to nawet 30 ppm.
Jajcenty, 29 stycznia 2021, 12:29
Panika związana z niedostępnością litu (ogniwa) spowodowała, że znaleziono wystarczające zasoby. Jeszcze długo nie będzie potrzeby sięgać po tak rozcieńczone źródła. I to przy rozwoju komunikacji opartej na ogniwach litowo-cośtam.
Qion, 31 stycznia 2021, 01:38
Zasoby litu zawartego w skorupie ziemskiej są wystarczające, wg naukowców ITER, na wszystkie potrzeby człowieka wliczając fuzję jądrową na co najmniej 1000 lat, a ilość litu w morzach i oceanach pokryłaby zapotrzebowanie na około 6 mln lat.
Fuelling the Fusion Reaction (iter.org)
Całkowite zasoby litu w skorupie ziemskiej są spore i wynoszą około 17000 GT:
https://investingnews.com/daily/resource-investing/battery-metals-investing/lithium-investing/lithium-reserves-country/
Nie uwzględniając zapotrzebowania na paliwo do fuzji jądrowej, to zasoby te przy uwzględnieniu prognozowanego na 2024 rok zapotrzebowania w ilości 117,4 tys. ton wystarczyłyby na prawie 97,7 mln lat. Z zestawienia tego wynika, że ponad 99% światowych zasobów litu pochłonie synteza jądrowa.
https://www.mining.com/global-lithium-demand-expected-to-double-by-2024/
Z czasem zostaną prawdopodobnie opracowane inne metody pozyskiwania trytu, np. z azotu.
thikim, 2 października 2021, 14:45
I d*pa. Sprawność ITER w najlepszych możliwych przypadkach wyniesie 0,7
W 2025 roku będziemy mieć elektrownię która zużyje więcej niż da.
Tak - budowa elektrowni które zużywają więcej energii niż dają - jest znakomitym pomysłem jak pokonać kryzys energetyczny
Hehehe.
Ale zabawa.
Nie zrozumcie mnie źle. Postęp jest potrzebny. Ale postęp musi mieć sens. Na chwilę obecną badania prowadzone już około 70 lat - nie dały żadnych przełomowych efektów.
WIemy że jest energia możliwa do pozyskania z tanich surowców ale warunki jakie musimy stworzyć żeby to zadziałało są poza obszarem opłacalności.
I powiem więcej. Bez naprawdę dobrego nowego pomysłu - to się nie uda. Doskonalenie obecnych technik ze zwiększaniem współczynnika sprawności o 0,03 w ciągu 20 lat - to nie ma sensu. W tym tempie to nam zajmie z 200 lat doczłapanie do progu opłacalności energetycznej.
A przecież to nie wystarczy bo są jeszcze nakłady inwestycyjne i dopiero przy wielokrotnym zysku pojawia się całościowa opłacalność.
1000 lat? Bez nowego pomysłu - nigdy.