„A Nap dobozba zárása még messze van – racionális energiamix kell”

Zoletnik Sándor

a Wigner Fizikai Kutatóintézet munkatársa és a Magyar Euratom Fúziós Szövetség vezetője

Ha elkezdenénk teljesen a mostani napsugárzás és széljárás szerint optimalizálni az európai energetikát, akkor visszajutnánk oda, amitől az emberiség már több száz vagy több ezer éve megszabadult: hogy totálisan a környezettől függünk – mondja Zoletnik Sándor, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet kutatója. A jövő biztonságos, tiszta energiaforrásaként számon tartott fúziós erőművekre viszont még várni kell, és egyelőre még bizonytalan, hogy mennyit.


15-20 éve még az volt az elképzelés, hogy hamarosan elkészül az első nagy fúziós berendezés, az ITER, és a kísérleti, illetve tesztidőszakok után megépíthetők lesznek azok a fúziós erőművek, amelyek már hálózati áramot tudnak termelni. Hol tart ez az egész?

Az ITER-nek már 1998-ban megvoltak a tervei, aztán 8 évig valójában nem történt semmi, nem volt pénz és politikai akarat. 2001-re rohammunkában elkészültek egy kisebb változat tervei, és ennek alapján 2006-ban végül létrejött egy nemzetközi megállapodás (EU, USA, Oroszország, Japán, Kína, Dél-Korea, India), hogy 2016-ig felépül a berendezés. Most már tudjuk, hogy a 2001-es hirtelen készült tervekben és költségvetésben voltak hibák, és a 7 partner között sokkal nehezebb az együttműködés, mint azt akárki gondolta, ezért ez a terv irreális volt.

Most úgy tűnik, körülbelül 2025-ben jön majd létre az első plazma, amely még csak „politikai plazma” lesz, egy rövid villanás és a berendezés alapjainak tesztelése. Ezután pár évig továbbépítési és kísérleti szakaszok következnének, és az a remény, hogy mondjuk 2027-re felépül az egész. Talán 2030-ra lehetne megmutatni, hogy egy ilyen berendezés ipari méretekben is több energiát tud termelni, mint amennyi belekerül ahhoz, hogy működjön.

Ez akkor azt jelenti, hogy legkorábban 30-40-50 év múlva szállhat be a technológia az energiatermelésbe?


A fissziós atomerőművek az atommag hasadásának, a fúziósak az atommagok egyesülésének energiáját használják. A ma termelő erőművek fissziósak, működő fúziós erőmű még nem létezik. Ezekben hasonló folyamat – ugyanazt nem lehet megcsinálni, mert a térfogategységre eső teljesítmény nagyon kicsi – játszódik le, mint a Napban és a csillagokban, melynek során minimális és egyébként korlátlanul rendelkezésre álló anyagból hatalmas mennyiségű, tiszta energia keletkezik.

Maga az elv a hidrogénbomba óta ismert, de a szabályozott megvalósításban még mindig vannak technikai és fizikai kérdések is. Például a meglévő tokamak típusú berendezésekben a plazmán nagyon nagy erősségű áramot kell keresztülhajtani – az ITER-ben például 15 megaampert, azaz 15 millió ampert –, ezt azonban az ITER legfeljebb 8 percig tudja fenntartani. Egy másik, a „sztellarátor” berendezéstípusban nem kellene plazmaáram, ennek a megépítése azonban sokkal bonyolultabb. Vagyis először a technikának kell megoldásokat találnia, aztán lehet majd megválaszolni a fizikai kérdéseket is.


Az ITER program a legnagyobb és a legtöbb ország együttműködésével folyó kísérlet, de épül egy sztellarátor berendezés is Németországban, amely alapvetően folytonos üzemű, és előkészítés alatt van egy hosszú üzemidőt tesztelő európai–japán közös kutatás is. Ezenkívül léteznek próbálkozások más irányban is, ezek azonban még csak az alapkutatásoknál tartanak.

Ezek szerint egyelőre nem érdemes ezzel is számolni, amikor egy ország vagy régió energiaellátást tervez.

Az, hogy egyelőre nem ezzel számolnak, abból is látszik, hogy a nagy energiacégek, az ipar egyelőre nem fektet bele pénzeket. Ugyanakkor kimaradni sem szeretnének, ezért technológiával, munkával bekapcsolódnak. A kutatási költségek is jelzik, hogy még messze van a kézzelfogható termeléstől – az európai fúziós kutatásra szánt évi 140 millió euró lakosonként mindössze 30 eurócentet jelent.

Az Európai Unió célkitűzése az, hogy 2050-re megépüljön az első demonstrációs fúziós erőmű, azonban ehhez növelni kellene a kutatásra fordított támogatást. Ennek hiányában az ITER-ből keletkező tudást majd Kína vagy Dél-Korea fogja felhasználni.


Zoletnik Sándor a fizikai tudományok kandidátusa, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet munkatársa, a Magyar Euratom Fúziós Szövetség vezetője (http://magfuzio.hu). Szakterülete a plazmafizika, illetve a magfúzió. A Wigner több európai és ázsiai fúziós berendezésen folytat kutatásokat és épít hozzájuk diagnosztikai rendszereket, köztük a három legnagyobb kísérlethez, az angliai JET-hez, a franciaországi ITER-hez és a németországi Wendelstein 7-X-hez is.


Pedig a fúziós energiát a jövő energiatermelésének kulcsaként emlegetik.

Igen, mert az alapanyaga – a hidrogén nehéz izotópja, a deutérium, valamint lítium – szinte korlátlanul rendelkezésre áll, ráadásul, mivel nukleáris módszerről van szó, minimális az anyagszükséglet.

A jelenlegi atomerőművekkel szemben radioaktív vagy veszélyes hulladék legfeljebb a szerkezeti anyagokban keletkezhet minimális mennyiségben, ezenfelül az erőmű maximálisan biztonságos: bármi történik, a környezetnek nem tud ártani. Legfeljebb a berendezés sérülhet meg, vagy mehet tönkre, ami nagy anyagi veszteség, de nem néptelenednek el miatta területek.

A fúziós energiatermelésnek gyakorlatilag az az egyetlen hátránya, hogy egyelőre nem működik.

Akkor addig melyiknek van valószínűsíthetően nagyobb realitása: az akkumulátorokban tárolt megújulóknak, az atomerőműveknek, esetleg a hagyományos hőerőműveknek?

Ez nem az én szakterületem, de az biztos, hogy valamilyen racionális energiamixre van szükség.

Az atomerőművekben egységnyi tömegre százezerszer vagy milliószor nagyobb energiatermelés jut, mint amennyi a kémiai anyagokból, például a szénégetésből keletkezik. Ez azt is jelenti, hogy ennyivel kevesebb a hulladék és a környezetszennyezés is.

Ami a nyersanyagigényt illeti, vannak már 4. generációs atomerőművekre elképzelések és kísérletek, ahol ugyanannyi uránból százszoros mennyiségű energiát lehetne kinyerni, és a keletkező radioaktív anyagok mennyiségét is csökkenteni lehetne. Ezzel megoldódna a nyersanyagprobléma, viszont valamennyi kevés radioaktív anyag keletkezésével járna.

A megújulók tárolását gazdaságosan egyelőre nem lehet megoldani. A Tesla berendezéseiből milliárdos darabszám kellene ahhoz, hogy egy ország biztonságos ellátását fedezze, aminek a költségéről ezermilliárd dollárt lehet olvasni. Ez már összemérhető az európai atomerőműparkkal, hiszen egy atomerőmű ára 5 milliárd dollár körül van.

Ráadásul kockázatos teljesen a meglévő nap- és széljárásra alapozni, hiszen ez a környezetnek való totális kiszolgáltatottságot jelenti, amitől az emberiség már sok száz éve megszabadult. Elég lenne egy vulkánkitörés, amely 2-3 évre megváltoztatja a klímát, és máris borulna az egyensúly.


Fenntartható energia: mi váltsa a fosszilis tüzelőanyagokat?


Inkább atomerőművek
Inkább megújulók

SZAVAZAT UTÁN