fot: Krystian Krawczyk
SMR to przyszłość energetyki?
fot: Krystian Krawczyk
Sekretarz ds. energii USA Jennifer Granholm podczas przemówienia w biurach ONZ w Wiedniu, w poniedziałek, 25 września 2023 r., podkreśliła znaczenie syntezy jądrowej jako pionierskiej i zorientowanej na przyszłość technologii w przejściu na czystą energię. Powiedziała, że administracja Joe Bidena w ramach programu na rzecz czystej energii chce stworzyć komercyjny obiekt do syntezy jądrowej w ciągu najbliższych 10 lat.
Odnosząc się do opracowanego przez Departament Energii programu rozwoju syntezy termojądrowej opartego na kluczowych osiągnięciach naukowych profesor Dennis Whyte, dyrektor Centrum Nauki i Fuzji Plazmy w Massachusetts Institute of Technology, powiedział, że USA przyjęły inteligentne podejście do syntezy jądrowej, usprawniając badania i projekty prowadzone przez szereg firm, które w ciągu dekady opracują tego rodzaju obiekt pilotażowy.
Zapewnił on, że jest to właściwy sposób, aby wesprzeć to, czego wszyscy pragniemy: komercyjną fuzję, która zasili nasze społeczeństwo bez emisji gazów cieplarnianych. Trzy dni później amerykański producent stali Nucor Corp. i firma zajmująca się energią termojądrową Helion ogłosiły zawarcie porozumienia w sprawie budowy elektrowni termojądrowej o mocy 500 MW, która będzie dostarczać energię elektryczną do huty Nucor.
Proces pozyskiwania energii termojądrowej od dawna jest dobrze znany. Polega on na fuzji, która zachodzi, gdy dwa atomy wodoru łączą się, tworząc pojedynczy atom helu. Powstały z połączenia atom ma mniejszą masę niż dwa pierwotne atomy, a w procesie tym uwalniane są duże ilości energii. Nad technologią tego procesu pracowano od chwili powstania pierwszych elektrowni jądrowych. Problemem było uzyskanie tak wysokiej temperatury plazmy, w której zachodzi ten proces i utrzymanie go, tak aby pozyskiwana energia przewyższała włożoną do uruchomienia syntezy.
Teraz, naukowcy z tego kraju opanowali technologię ciągłości reakcji i przystąpili do jej praktycznego wykorzystania. Nucor i Helion oświadczyły, że zobowiązały się do jak najszybszego rozpoczęcia działalności elektrowni i uznali, że na chwilę obecną realistycznym celem wydaje się być rok 2030 lub później, w zależności od ostatecznego wyboru lokalizacji.
Ponadto spółka Helion wyraziła przekonanie, że jedna z jej mniejszych elektrowni termojądrowych o mocy 50 MW mogłaby zostać uruchomiona już w 2028 r., dostarczając energię elektryczną dla konglomeratu oprogramowania Microsoft. Porozumienie to, uważane jest za pierwszą umowę handlową branży termojądrowej, która została ogłoszona w maju 2023 r. Przy tej okazji przypomina się, że fuzja termojądrowa uważana jest za idealne rozwiązanie pozyskiwania czystej energii ze względu na jej potencjał wytwarzania niemal nieograniczonej jej ilości pozbawionej emisji dwutlenku węgla.
Jednak uzyskanie energii z syntezy jądrowej – procesu zasilającego słońce i gwiazdy – było na Ziemi wielkim wyzwaniem. Proces ten próbowano odtworzyć już w latach 30. XX wieku. Dopiero ostatnio nastąpił przełom. Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) w Kalifornii po raz pierwszy wyprodukowali w reakcji syntezy jądrowej więcej energii, niż zużyto do jej zapłonu, co było długo oczekiwanym osiągnięciem znanym jako przyrost energii netto.
Firma Helios stwierdziła, że głównymi przeszkodami w terminowym uruchomieniu elektrowni termojądrowych są: lokalizacja, pozwolenia i licencje. Trzeba zauważyć, że amerykańskie reakcje na termojądrowy sukces firmy Helios, którą dla celów handlowych założyli naukowcy i inżynierowie pracujący nad tym zagadnieniem są zarówno powściągliwe, jak i doceniające historyczną skalę tego przedsięwzięcia. Zarówno pod względem organizacyjnym, jak i informacyjnym podawane są tylko elementarne wiadomości na ten temat. Podkreśla się, że wdrożenie tego systemu wytwarzania energii przesądza o dekarbonizacji gospodarki, jak i stopniowej eliminacji wszystkich innych jej źródeł, które prawdopodobnie nie wytrzymają konkurencji zarówno środowiskowej, jak i kosztowej.
Przede wszystkim dlatego, że jest to nadzwyczaj czysta energia. Nie wytwarza odpadów, ani nie zanieczyszcza powietrza. Jest najbardziej wiarygodna. Nie jest zależna od stanów pogodowych. Na dodatek ma być to energia wielokrotnie tańsza od uzyskiwanej ze źródeł kopalnych (węgiel, gaz i ropa naftowa), a także od energetyki jądrowej i opartej na OZE.
Słońce i wiatr należą do nieciągłych źródeł energii, która dla jej magazynowania wymaga dużych ilości baterii. Natomiast synteza jądrowa zapewniłaby, stałą moc, na każdą porę dnia i roku. Zasygnalizowane na wstępie zaangażowanie w projekt syntezy jądrowej rządu Stanów Zjednoczonych przypomina inny, równie doniosły projekt z przed 70 lat o nazwie Manhattan.
