Nowy rekord energii. Coraz bliżej do komercyjnego wykorzystania fuzji termojądrowej

Joint European Torus (JET) to jedno z największych i najpotężniejszych urządzeń termojądrowych na świecie. Badacze skupieni wokół JET jesienią ub.r. dokonali znaczącego postępu w dążeniu do opanowania fuzji jądrowej jako źródła czystej i bezpiecznej energii. Polski Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy 8 lutego br. podał, że urządzenie JET wykazało zdolność do niezawodnego wytwarzania energii termojądrowej, ustanawiając jednocześnie nowy światowy rekord w tej dziedzinie. Przez 5 sekund udało się wytwarzać energię o mocy 69 megadżuli. Do wytworzenia tej samej ilości energii w tradycyjnej elektrowni potrzeba około 2 kilogramów węgla brunatnego – dziesięć milionów razy więcej. JET pobił tym samym swój własny rekord z 2021 roku (59 megadżuli w 5 sekund).

Osiągnięte wyniki potwierdzają kluczową rolę JET w rozwoju bezpiecznej, niskoemisyjnej i zrównoważonej energii termojądrowej, którą będzie można produkować na skalę komercyjną z wykorzystaniem reakcji jądrowej. Dzisiaj to jeszcze poligon badawczy, ale już jutro nasza przyszłość. 

Zobacz, jak wyglądał rekordowy impuls energii termojądrowej z kampanii JET DTE3

Potencjał energii termojądrowej

Fuzja termojądrowa, proces zasilający gwiazdy takie jak nasze Słońce, zapewnia czyste, podstawowe źródło ciepła i energii elektrycznej w dłuższej perspektywie, wykorzystujące niewielkie ilości paliwa, które można pozyskać na całym świecie z niedrogich materiałów. Deuter i tryt to dwa cięższe warianty zwykłego wodoru i razem oferują najwyższą reaktywność ze wszystkich paliw termojądrowych. W temperaturze 150 milionów stopni Celsjusza deuter i tryt łączą się, tworząc hel i uwalniając ogromną ilość energii cieplnej bez udziału efektu cieplarnianego. Fuzja jest z natury bezpieczna, ponieważ nie może rozpocząć niekontrolowanego procesu i nie wytwarza długotrwałych odpadów.

JET to tokamak, czyli urządzenie, które do syntezy jądrowej w polu magnetycznym wykorzystuje np. izotopy wodoru (deuter i tryt). Podczas połączenia deuteru i trytu powstaje hel oraz ogromne ilości energii. Reakcja ta stanowi podstawę przyszłych elektrowni termojądrowych. 

Zaangażowanie polskich naukowców

Ponad 300 naukowców i inżynierów z EUROfusion – konsorcjum badawczego, które zrzesza badaczy z całej Europy, w tym naukowców z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) – wzięło udział w tych przełomowych eksperymentach w siedzibie brytyjskiego Urzędu Energii Atomowej (UK Atomic Energy Authority, UKAEA) w Oksfordzie, demonstrując niezrównane zaangażowanie i skuteczność międzynarodowego zespołu JET.

– Nasza determinacja i międzynarodowa współpraca przyniosły wyjątkowe rezultaty, które stanowią kamień milowy w badaniach nad energią termojądrową – powiedziała dr hab. Agata Chomiczewska, prof. IFPiLM, krajowy koordynator badań na tokamaku JET. – Ten sukces nie tylko potwierdza możliwość kontrolowania plazmy w tokamakach, ale również stanowi kluczowy krok w kierunku realizacji celu, jakim jest produkcja energii na skalę komercyjną z wykorzystaniem reakcji jądrowej. Przed nami jeszcze wiele wyzwań i kolejnych lat badań, ale jestem przekonana, że nasza ciężka praca przyniesie jeszcze więcej innowacyjnych rozwiązań, które będą kształtować światową energetykę.

Dodajmy, że badania nad fuzją jądrową w urządzeniu JET trwają od ponad 40 lat i odgrywają kluczową rolę w rozwoju energii termojądrowej. JET jest symbolem międzynarodowej współpracy naukowej, doskonałości inżynieryjnej i zaangażowania badaczy w wykorzystaniu potencjału energii termojądrowej – tych samych reakcji, które napędzają Słońce i gwiazdy.

Źródło: Komunikat Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, EUROfusion, UKAEA.