17. lokakuuta Pietarissa esitetään lämpöydinreaktorin projekti, joka on halvempi kuin nykyaikaiset hiilivoimalaitokset. Tämän projektin ovat kehittäneet Washingtonin yliopiston (UW) tutkijat.
Amerikkalaiset asiantuntijat esittävät uudentyyppisen reaktorin hankkeen Venäjällä. Ehkä tästä hankkeesta tulee askel ihmiskunnalle uudelle energian runsauden aikakaudelle, jossa ei ole tilaa suurille ja vaarallisille ydinvoimaloille ja karsinogeenisia pakokaasuja käyttäville autoille.
Hankkeen esittely tapahtuu 25. kansainvälisen fuusioenergiakonferenssin (FEC 2014) yhteydessä, joka avattiin Pietarissa maanantaina 13. lokakuuta. Puhuessaan pohjoisessa pääkaupungissa avatusta konferenssista Rosatomin johtaja Vjatšeslav Pershukov korosti, että Pietarissa pidettyyn konferenssiin rekisteröitiin yhteensä 800 osallistujaa. Maanantaiaamuna 650 heistä saapui kaupunkiin, he ovat yli 35 maan edustajia.
On huomattava, että Venäjän federaatio isännöi tätä tieteellistä foorumia ensimmäistä kertaa modernin historian aikana. Tämä konferenssi järjestetään kahden vuoden välein IAEA: n (Kansainvälinen atomienergiajärjestö) alaisuudessa, ja se on tärkein foorumi keskustella lupaavista suunista ydinvoiman tutkimuksessa. Ensimmäinen tällainen konferenssi pidettiin Salzburgissa, Itävallassa vuonna 1961, Neuvostoliitto isännöi sitä vuonna 1968, sitten konferenssi pidettiin Novosibirskissa. FEC 2014 -konferenssin järjestävät IAEA, ROSATOM ja Venäjän hallitus. Yhteensä tutkijoita 45 maasta osallistuu Pietarin konferenssin työhön.
Konferenssissa nostettu aihe on erittäin houkutteleva. Hallitun ydinfuusion energia nähdään nykyään erittäin lupaavana ja liian hyvänä ollakseen totta: nopeasti hajoava radioaktiivinen jäte, kasvihuonekaasupäästöt ilman ilmakehään, käytännössä rajaton polttoaineen tarjonta. Fuusioenergia perustuu vetyatomien fuusioon heliumin muodostamiseksi. Tämä prosessi sisältää valtavan määrän lämmön vapautumista. Version mukaan vain yksi lasillinen vettä ydinfuusiolla pystyy tuottamaan yhtä paljon energiaa kuin puoli miljoonaa tynnyriä öljyä. Lisäksi tämä tekniikka on turvallisempi kuin olemassa olevat ydinvoimalaitokset, joiden prosessi perustuu raskaiden atomien halkeamiseen.
Samaan aikaan hyvin suuri este ei salli tämän tyyppisen energian kehittymistä nykyään: sähkön tuotanto tällä menetelmällä on erittäin kallista. Ehdotetut fuusiovoimalaitosten mallit eivät ole tarpeeksi halpoja, jotta ne olisivat kannattavampia kuin järjestelmät, jotka käyttävät fossiilisia resursseja (maakaasu ja hiili). Washingtonin yliopiston tutkijat ovat kuitenkin valmiita muuttamaan nykyistä tilannetta. He loivat fuusioreaktorille innovatiivisen konseptin, joka ei maksaisi kalliimmaksi todellisen voimalaitoksen kokoon kuin rakentaa saman kapasiteetin hiilivoimala.
UW: n amerikkalaisten tiedemiesten ryhmä julkaisi uuden konseptin fuusioreaktorista keväällä 2014, minkä jälkeen he suorittivat sarjan kokeita käyttäen HIT-SI3-koelaitosta. Nyt tutkijat ovat valmiita esittelemään projektinsa virallisesti kansainväliselle tiedeyhteisölle. Tutkijat kertovat paitsi reaktorinsa teknisistä ominaisuuksista, myös sen erinomaisesta taloudellisesta potentiaalista. Niiden edustaman lämpöydinreaktorin rakenne on paljon pienempi ja yksinkertaisempi kuin kaikki aiemmin esitetyt projektit, joissa plasma rajoitettiin magneettikentän avulla, joka syntyi erittäin tehokkaista magneeteista.
HIT-Si3
Heidän luomansa HIT-SI3-reaktori perustuu olemassa olevaan tekniikkaan ja luo magneettikentän suljetussa tilassa pitämään plasman vakaana. Tämä reaktori voi tuottaa virtaa pitkään. Plasman lämpö lämmittää jäähdytysnesteen, joka puolestaan ajaa sähkögeneraattorin turbiinia. Uuden reaktorin erityispiirre on sen rakenne, jota kutsutaan spheromakiksi. Esitetyssä reaktorissa suurin osa magneettikentistä syntyy plasmassa olevista sähkövirroista, mikä vähentää voimakkaasti sähkömagneettien määrää, pienentää reaktorin kokoa ja kustannuksia.
UW: n tutkijat havaitsivat, että sferomakin ja vastaavan kapasiteetin modernin hiilivoimalaitoksen rakentamiskustannukset ovat vertailukelpoisia. Yhden gigawatin reaktori voidaan rakentaa 2,7 miljardilla dollarilla ja hiilivoimala maksaa 2,8 miljardia dollaria. Samaan aikaan lämpöydinreaktorissa vety toimii polttoaineen perustana - yksi yleisimmistä aineista koko universumissamme.
Tällä hetkellä UW-sferomakin ehdotetun konseptin elinkelpoisuutta testataan HIT-SI3-pilot-reaktorilla, jonka kapasiteetti ja koko ovat noin 1/10 lähtötehosta ja teollisen voimalaitoksen koosta. Amerikkalaisten tutkijoiden mukaan tämän prototyypin viimeisteleminen teollisen toteutuksen tasolle tuotannossa kestää vuosia, mutta reaktorin prototyypin kyky ylläpitää plasman vakautta on jo osoitettu onnistuneesti. Lämpöydintekniikassa tämä on keskeinen ongelma. Tulevaisuudessa tutkijat ovat valmiita kasvattamaan reaktorin prototyypin kokoa, nostamaan reaktiolämpötilaa ja vastaavasti lisäämään reaktorin tehoa merkittävästi.
On uteliasta huomata, että uuden hankkeen kustannukset ovat noin 1/10 Ranskassa rakennettavan ITER International Experimental Thermonuclear Reaktorin kustannuksista, kun taas Washingtonin tutkijoiden ehdottama reaktori voi tuottaa viisi kertaa enemmän energiaa. Venäjä osallistuu myös ITER -hankkeen toteuttamiseen. Maamme vastaiset pakotteet eivät millään tavalla vaikuttaneet osallistumiseen tähän suureen kansainväliseen hankkeeseen, totesi Rosatomin pääjohtaja Vjatšeslav Pershukov. Valtionyhtiön johtajan mukaan Venäjän federaation osallistuminen hankkeeseen vuonna 2014 oli noin 5 miljardia ruplaa. Pershukovin mukaan kunkin hankkeeseen osallistuvan maan talousarvio vaihtuu ja muuttuu vuosittain riippuen laitteista, jotka maan on toimitettava sen toteuttamiseksi.
