Kína újabb jelentős lépést tett a korlátlan, tiszta energia megvalósítása felé. A kínai tudósok elkészítették és sikeresen tesztelték a világ egyik legnagyobb szupravezető mágnesét, amely a következő generációs BEST (Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak) fúziós reaktor, vagyis a kínai "Mesterséges Nap" egyik kulcseleme lesz.

A 582 tonnás, 21 méter hosszú toroidális mágnes feladata, hogy a több mint 100 millió Celsius-fokos plazmát stabilan a reaktor belsejében tartsa. Ez a hőmérséklet mintegy hatszor magasabb, mint a Nap magjában uralkodó hőmérséklet.

Miért van szükség ekkora mágnesre?

A magfúzió során hidrogénatomok egyesülnek, miközben hatalmas mennyiségű energia szabadul fel. Ahhoz azonban, hogy ez a folyamat mesterséges körülmények között is végbemenjen, a plazmát extrém magas hőmérsékletre kell felhevíteni.

Ilyen körülmények között nincs olyan ismert anyag, amely közvetlenül érintkezhetne a plazmával, ezért azt rendkívül erős mágneses tér lebegteti a tokamaknak nevezett gyűrű alakú vákuumkamrában.

Az új toroidális mágnes pontosan ezt a feladatot látja el: megakadályozza, hogy a több mint 100 millió fokos plazma hozzáérjen a reaktor falához.

Nagyobb, mint az ITER reaktor mágnese

A kínai kutatók szerint az új mágnes nemcsak méreteiben kiemelkedő. Térfogata körülbelül 1,3-szor nagyobb, mint a Franciaországban épülő nemzetközi ITER fúziós reaktor hasonló berendezése, miközben közel háromszor akkora mágneses energiát képes tárolni.

A fejlesztés hat éven át tartott, és számos technológiai áttörést eredményezett a szupravezető vezetékek, a kriogenika, a szerkezeti tervezés és a biztonsági rendszerek területén. A projekt során több tucat új szabadalom is született.

Mi a különbség az EAST és a BEST között?

A világ eddig elsősorban a kínai EAST reaktort ismerte, amelyet gyakran "Mesterséges Napként" emlegetnek.Az EAST célja elsősorban a technológiák tesztelése volt, és az elmúlt években több világrekordot is felállított az ultraforró plazma hosszú ideig történő fenntartásával.

Az új BEST reaktor ennél egy lépéssel tovább megy. A cél már nem csupán a kísérletezés, hanem az úgynevezett „égő plazma” stabil fenntartása, amely hosszabb távon akár villamosenergia-termelést is lehetővé tehet.

Mikor termelhet áramot a kínai "Mesterséges Nap"?

A kínai tervek szerint a BEST reaktor építése 2027-re fejeződhet be. Amennyiben a fejlesztések a tervek szerint haladnak, Kína már 2030 körül demonstrálhatja az első, szabályozott magfúzióval előállított villamos energiát. Ha ez sikerül, az alapjaiban változtathatja meg az energiatermelést.

Miért tartják a magfúziót a jövő energiájának?

A magfúziót sok szakember az energiaipar Szent Gráljának nevezi. A technológia működés közben nem bocsát ki szén-dioxidot, lényegesen kevesebb hosszú élettartamú radioaktív hulladékot termel, mint a hagyományos atomerőművek, és elméletileg szinte korlátlan mennyiségű energiát képes előállítani.

Bár a kereskedelmi célú fúziós erőművek megvalósítása még mindig komoly tudományos és mérnöki kihívás, Kína legújabb fejlesztése azt mutatja, hogy a világ egyre közelebb kerülhet ahhoz a technológiához, amelyet sokan a XXI. század legfontosabb energetikai áttörésének tartanak.