A Lockheed Martin október 15-én formálisan is belépett a nukleáris fúziós fejlesztők közé. Tíz éves ütemtervet hirdettek meg egy kis méretű, kereskedelmi forgalomra alkalmas fúziós reaktor létrehozására.

A vezető védelmi ipari gyártó Skunk Works részlege, amely a legendás U-2, SR-71 és F-117-es repülőgépek tervezéséért felelős, több éve dolgozik a fúziós reaktor technológia fejlesztésén. A vállalat ambiciózus tervének megvalósíthatóságát külső szakértők szkeptikusan fogadták.

A Lockheed Martin jelenlegi kísérleti eszköze a tervezett kompakt, 100 megawattos fúziós reaktor méretének nagyjából a felét éri el. Tom McGuire, a projektet vezető kutató szerint a kisebb méretet kihasználva évente új reaktor prototípust tudnak tervezni, építeni és tesztelni.

A céljuk az, hogy sikerüljön öt éven belül egy rövid távú (10 másodperces) fúziós reakciót fenntartani képes prototípust építeni. További öt év elteltével pedig egy kereskedelmi forgalomba hozható reaktort szeretnének, amely képes a meglévő, fosszilis tüzelőanyagú erőművekkel is versenyezni.

A fúziós reaktorok a csillagokban lejátszódó folyamatot utánozva, hidrogén izotópokat nagyon magas hőmérsékleten héliummá fúzionálnak. A reakció során héliumonként egy neutron keletkezik és energia szabadul fel. Ezt a kibocsátott energiát felhasználva a fúziós reaktor szinte korlátlan, klímabarát energiaforrás lenne.

Egy a reakciót fenntartani képes reaktor kifejlesztése, amely képes szignifikáns energiát termelni, Nobel-díjat érdemelne. Egy 100 megawattos fúziós reaktor, amelynek költsége egy fosszílis tüzelőanyagú reaktoréval vetekedne, teljesen felforgatná a nemzetközi energetikai szektort és a világgazdaságot.

Mindez elsőre túl jól hangzik és a Lockheed Martin által közzétett minimális információ nehezíti az állítások vizsgálatát. A fúziós kutatások nagy része, a nagy nemzetközi ITER projekttel együtt a tokamak reaktor tervre fokuszál, amely elektromágnesekkel tartja egy tórusz alakú kamrában az akár 15 millió fokos plazmát. A Lockheed Martin projekt vezetője azt állítja, hogy a legjobb ötleteket összegyűjtötték a különböző koncepciókból és egy kompakt eszközben kívánják egyesíteni őket, amely elektromágneseket használ a plazma, egy kompakt, ovális alakú kamrában való megtartásához.

Bár nagyjából mindenki jónak tartja, hogy egy a Lockheed Martin-hoz hasonló iparági óriás beszáll a fúziós energiáért folytatott versenybe, a kutatók többsége szkeptikus a tervekkel kapcsolatban. A cég még nem publikálta az eddigi kísérleti adatait és ezek részletei nélkül nem lehet tudni, mennyiben különbözik az új koncepció a korábbiaktól, amelyeket már az elmúlt évtizedekben kipróbáltak és elvetettek.

"Nehéz bármit mondani tudományos szempontból, hiszen egyelőre nem világosak a projekt mögötti pontos állítások"

- mondta Stewart Prager, az Energiaügyi Minisztérium által működtetett princetoni plazma fizikai laboratórium vezetője.

A Lockheed Martin nemrég több fúziós technológiai szabadalmat nyújtott be. A projektet vezető kutató szerint a bejelentéssel elébe szerettek volna menni az esetleges találgatásoknak. A jövőben lektorált (peer-reviewed) folyóiratokban fogják publikálni az eredményeiket és nagyobb nyitottsággal fognak folyni a kísérletek.

Több problémát kell azonban megoldaniuk. Először is demonstrálniuk kell, hogy a reaktor képes a szükséges magas hőmérsékleten és megfelelő sűrűségben plazmát tárolni, hogy fenntartható fúziós reakció jöhessen létre. A reakciónak továbbá több energiát kell termelnie, mint amennyit annak létrehozása igényel. Ez a "Nobel-díjas" pillanat, amelynek elérésére indult a kísérleti ITER reaktor építése. Az legkorábban a 2020-as évek végére érheti el ezt a célt. Ezzel ellentétben a Lockheed 5 év múlva szeretne ide eljutni.

Ezt követően lehetne rátérni a működtetés és az alkalmazott anyagok által felvetett problémákra. A fúziós reakció során nagy energiájú neutronok keletkeznek és a reaktornak ki kell bírni az ezek által okozott károkat. Emellett hasznosítania kell a reakcióból származó energiát is. A Lockheed Martin elismerte, hogy ebben a tekintetben még sokat kell dolgozniuk, de vannak már megoldási ötleteik is.

"Rengeteg kérdés merül fel egy kis méretű kísérlet és egy erőmű közt. Extrém módon szkeptikusnak kell lennünk, hogy az egész összeáll-e, ha minden részlet kiderül a végén"

- jelentette ki Stephen Dean, a fúziós energiáért lobbizó csoport elnöke, aki a korábbi próbálkozások kudarcai miatt igencsak óvatos.

via Nature News