A fúziós energia fogalmát mindig is nagy ellentmondások övezték. Maga a fúzió valójában igen egyszerű – egy egyetemista nemrég a hálószobájában épített magának fúziós berendezést -, de az ebből származó villamosenergia kinyerése már nem sétagalopp – írja a TechCrunch.
“Egy fúziós reaktor, mely energiát termel – ilyesmi már rég létezik” – szögezte le Daniel Velásquez, az Avalanche Energy anyagtudományi vezetője. “Egy fúziós reaktor, amely elektromos áramot termel… nos, ez viszont jobb lenne” – fűzte hozzá. Jelenleg éppen itt tart az iparág. A fúziós reakciók óriási mennyiségű energiát szabadítanak fel azáltal, hogy két könnyebb atom egyesül egy nehezebbé. Ennek az energiának a hasznosítása azonban felettébb nehéz. A leggyakoribb módszer a víz felmelegítése és a gőzturbina meghajtása, ám ez nem túl hatékony megoldás: legfeljebb az energia 60%-a hasznosul ily módon.
Az Avalanche Energy szerint ennél lényegesen több energiát lehetne kinyerni ún. radiovoltaikus eszközök fejlesztésével. Ez utóbbiak talán legfontosabb tulajdonsága, hogy hasonlóak a fotovoltaikus rendszerekhez, mivel félvezetők segítségével alakítják át a sugárzást elektromos energiává. Efféle megoldások már jó ideje léteznek, hatékonyságuk azonban a mai napig nem kielégítő. A radiovoltaikus eszközöket könnyen károsítja az a sugárzás, amelyet hasznosítani próbálnak, emellett pedig túl kevés áramot termelnek.
Az Avalanche nemrégiben bejelentette, hogy 5,2 millió dolláros szerződést nyert el az amerikai Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Ügynökségétől (Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA) új radiovoltaikus eszközök fejlesztésére.
A Pentagon kutatási ügynöksége azért mutat fokozott érdeklődést az ilyen anyagok iránt, mert nukleáris akkumulátorok egy új típusában szeretné felhasználni őket, amely radioaktív bomlást használ villamosenergia előállítására. Az efféle eszközök akár esztendőkön át képesek lehetnek arra, hogy energiával lássanak el különböző űreszközöket és műholdakat. Sőt, akár a nagyobb energiaigényű, földi katonai alkalmazásokban is használhatók lehetnek, méghozzá napokon keresztül, „különösen autonóm rendszerek vagy olyan küldetések esetében, ahol a logisztika nehezen megoldható” — fogalmazott Velázquez.
Jóllehet ez nem vág teljesen egybe az Avalanche fő céljaival, a DARPA projektje hézagmentesen illeszkedik a cég hosszú távú elképzeléseihez. Egyrészt mind a fúziós reakciók, mind pedig a nukleáris akkumulátorok ún. alfa-részecskékek termelnek. Olyan nagy energiájú sugárzási formákról van szó, melyek károsíthatják a különböző berendezéseket (akár egy reaktor falát is). Másrészt az Avalanche egy asztali méretű fúziós reaktort is fejleszt, mely akár fel is válthatná a dízelgenerátorokat a távolabb eső katonai bázisokon.
Ha a cég valóban képes új radiovoltaikus megoldást kifejleszteni a különböző nukleáris akkumulátorhoz, akkor ezt a tudást egy új reaktoralkatrész létrehozásánál is kamatoztathatja. Egy ilyen burkolat elnyelhetné az alfa-részecskéket, s egyszerre védené a reaktort, valamint fokozná az általa termelt villamosenergia mennyiségét. Az Avalanche emellett 1,25 millió dolláros támogatást is kapott az amerikai légierő AFWERX kutatólaborjától, hogy számítási fejlesztések segítségével felgyorsítsa az anyagkutatást.
A fúziós startupok most egy úgynevezett „breakeven” mérföldkő eléréséért versengenek, amelyet a tudományos világban Q>1-ként jelölnek, ahol a Q a fúziós reakció által termelt energia és a fenntartásához szükséges energia arányát jelenti. Ha az alfa-részecskék energiáját sikerülne villamosenergiává alakítani, az nagymértékben megkönnyíthetné a kereskedelmi fúziós energia megvalósítását.
Természetesen nem az Avalanche az egyetlen cég, mely egy alfa-részecskéket termelő reaktor kifejlesztésén dolgozik. Ha erőfeszítéseit siker koronázza, a vállalat akár más fúziós cégek beszállítójává is válhat ezzel a technológiával, s ekként felkapaszkodhatna egy trendre, melynek népszerűsége rohamosan növekszik az iparágon belül.
Forrás: TechCrunch
Borítókép: rawpixel.com