Dužnosnici njemačke Savezne pokrajine Hessen u ožujku su s čelnicima poslovne i znanstvene zajednice potpisali memorandum o razumijevanju za podršku razvoju pilot-postrojenja za nuklearnu fuziju. Tom su prigodom objavili kako žele da nuklearna fuzija bude prioritet energetskog programa zemlje. To se dogodilo tijekom okruglog stola koji je u zatvorenoj NE Biblis održan na temu povratka nuklearne energije u njemačko gospodarstvo. Sudionici skupa bili su predstavnici tvrtki i ustanova kao što su Focused Energy, Trumpf Scientific Lasers, Schott, RWE Power, RWE Nuclear, Siemens Energy, GSI - Helmholtzov centar za istraživanja teških iona, Tehničko sveučilište u Darmstadtu i Europska investicijska banka.
Plan za Biblis
Svi oni očekuju promjene u njemačkoj energetici na temelju politika koje promiče nova Savezna vlada koja najavljuje da bi mogla smanjiti državne inicijative za obnovljive izvore i klimu. Iako medijska izvješća navode samo kako bi vladini dužnosnici i dalje željeli da Njemačka nastavi s naporima da postane ugljično neutralna do 2045. godine, novi programi i objave političkih stranaka navode da bi njihov pristup kombinirao zaštitu klime, ekonomsku konkurentnost i socijalnu ravnotežu te bi se usredotočio na inovacije. Plan je omogućiti sigurnu opskrbu energijom, a dio tog pristupa bila bi i odgoda zatvaranja proizvodnje energije iz ugljena na 2038., za razliku od ranijih planova o prestanku takve proizvodnje već do 2030. godine.
Vezano za nuklearnu energiju, dužnosnici su rekli da će postrojenje u Biblisu, u vlasništvu njemačkog energetskog diva RWE, biti mjesto buduće pilot-elektrane na fuziju i da bi s vremenom to mogla biti lokacija operativne elektrane za fuziju.
Nuklearna elektrana Biblis imala je dva reaktora pod tlakom i snagu od gotovo 2,4 GW. Prvi reaktor pušten je u rad 1974., a drugi 1976., da bi prestao s radom 2011., kada su njemački dužnosnici započeli postupno napuštanje primjene nuklearne energije u zemlji nakon katastrofe u NE Fukushima 1 u Japanu u ožujku te godine.
Pokrajinska vlada Hessena obvezala se s 20 milijuna eura podržati istraživanje i razvoj fuzije i nada se da će za to osigurati još više sredstava od Savezne vlade. Potpisani sporazum znači da tvrtka Focused Energy ima potencijalnog kupca u njemačkoj vladi, zajedno s operaterom postrojenja i najvećom domaćom energetskom tvrtkom RWE i industrijskim konzorcijem za podršku lancu opskrbe opremom. Dužnosnici procjenjuju da bi trošak operativne fuzijske elektrane pune snage od 1 GW iznosio 5 - 7 milijardi eura.
Fuzijska nuklearna elektrana
U laboratoriju smještenom na području Hessena Focused Energy pokušava ostvariti lasersku fuziju. Taj se pristup nadovezuje na uspjeh tvrtke National Ignition Facility (NIF) u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Sjedinjenim Američkim Državama, gdje je u prosincu 2022. godine u znanstvenom projektu proizvedena energija korištenjem laserske fuzije. Nekoliko znanstvenika NIF-a koji su to ostvarili sada vode tim Focused Energyja.
Plan je izgraditi fuzijsku nuklearnu elektranu snage 1 GW. Postrojenje bi koristilo fuzijsko gorivo na osnovi tehnologije Pearls, koju je Focused Energy ostvario uz primjenu deuterija i tricija. Tvrtka trenutačno razvija demonstracijski pogon manjeg opsega, a razrađuje i izvedbu pilot-pogona i surađuje s njemačkom i američkom vladom i skupinom industrijskih i tehničkih partnera.
U potpisanom memorandumu navodi se da tvrtke uključene u projekt imaju za cilj stvoriti uvjete za uspostavu kampusa za nuklearnu fuziju koji bi potaknuo istraživanje, razvoj i njezinu komercijalnu primjenu. Posebna se pozornost posvećuje stvaranju okruženja pogodnog za inovacije koje se oslanja na sinergiju uključenih partnera. Dokument također predviđa stvaranje europske mreže u kojoj će partneri udružiti stručnost i resurse kako bi postali vodeći u nuklearnoj fuziji na međunarodnoj razini i promicali suradnju s ostalim europskim istraživačkim ustanovama i tvrtkama.
Energetski miks otvoren za nova rješenja
Očekuje se da će laserska nuklearna fuzija biti ključna za čistu i ekonomičnu opskrbu energijom. Naime, njemački su političari uočili da je potreban energetski miks koji je otvoren za nova rješenja jer, kako je bilo rečeno u raspravi na spomenutom okruglom stolu: sunce ne sja uvijek, a vjetar ne puše cijelo vrijeme. Zaključeno je da Njemačka može osigurati prosperitet samo ako je energija dostupna u svakom trenutku i ako ostane pristupačna svima. Prema njemačkim političarima, nuklearna fuzij može biti taj odlučujući iskorak. Uz to, stav je državnog vrha da Njemačka mora biti predana politikama koje podržavaju energetske inovacije. Tako bi se vrhunska istraživanja za inovativne oblike energije morala ponovno provoditi u Njemačkoj. To je jasan signal da Savezna vlada želi više promicati istraživanje fuzije i teži cilju izgradnje prvog svjetskog fuzijskog reaktora u Njemačkoj. Time bi Njemačka postala prva zemlja koja je nuklearnu fuziju učinila izvorom energije budućnosti.
Njemački stručnjaci i političari misle kako je to ključan korak za osnaživanje napora na inovativnoj proizvodnji električne energije i postizanje energetske neovisnosti Njemačke u vrijeme kada međunarodni lanci opskrbe i uvoz energije postaju sve nesigurniji. Za njih fuzijska energija pruža veliki dugoročni potencijal. Kako još ima mnogo istraživačkog rada prije nego što se dođe do njezine komercijalne primjene, njemačke lokalne i savezne vlasti žele podržati i nastaviti istraživanja obnovljivih izvora i rješenja za pohranu energije koje su tržišno isplative u kratkom i srednjem roku kako bi Njemačka do 2045. godine postala klimatski neutralna.
Na putu prema komercijalnim fuzijskim postrojenjima
Spomenuti okrugli stol održan je samo nekoliko tjedana nakon što su njemačka tvrtka Proxima Fusion i partneri objavili znanstveni rad u kojem najavljuju Stellaris, prema riječima stručnjaka, prvi integrirani koncept za komercijalnu fuzijsku elektranu na svijetu. U tom radu stoji i da se taj koncept temelji na rezultatima eksperimenta Wendelstein 7-X koji je proveden u Njemačkoj i smatra se najnaprednijim prototipom kvaziizodinamičkog (QI) stelaratora na svijetu. Taj koncept koristi visokotemperaturne supravodljive (HTS) magnete za ograničavanje plazme. U sklopu eksperimenta Wendelstein 7-X u veljači 2023. godine uspjela se generirati visokoenergetska plazma koja je trajala 8 min.
Tvrtku Proxima Fusion osnovao je 2023. godine tim znanstvenika s Instituta Maxa Plancka za fiziku plazme. Sada je pokazano da je u klasi stelaratora QI-HTS, nazvanih Stellaris, prvi put istodobno postignut širok skup poželjnih svojstava koja su potrebna za izradu reaktora. To bi bio uvjerljiv put prema komercijalno održivoj fuzijskoj energiji. Trenutačno se radi na zaključivanju sveobuhvatnog istraživanja reaktora, od optimiranja područja ograničenja plazme, preko hlađenja prvog zida, do razmatranja divertora, izvedbe pokrivača, sigurnosti gašenja magneta, potpornih struktura i rješenja za daljinsko održavanje. Postignuti rezultati pokazuju da koherentan skup kompromisa između fizikalnih i inženjerskih ograničenja može dovesti do izvedbe stelaratora prikladnog za primjenu u elektranama. Stručnjaci Proxima Fusiona očekuju da će 2031. godine s demonstracijskim stelaratorom Alpha moći pokazati da su takvi uređaji sposobni za neto proizvodnju energije. Njihov je cilj isporučiti fuzijsku energiju u električnu mrežu u sljedećem desetljeću.
