Zöld Energia
Új fúziós rekord a JET berendezés utolsó trícium üzemanyaggal végzett kísérleteiben
Magyar kutatók és mérnökök a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpontból, több mint 20 évig vettek részt a JET kísérleteiben.
A Joint European Torus (JET), a világ egyik legnagyobb fúziós berendezése, fúziós energiát állított elő és megdöntötte az egy plazma kisülésben megtermelt fúziós energia világrekordját. Ezek a kiemelkedő eredmények jelentős állomást jelentenek a békés célú magfúziós kutatásokban mind fizikai, mind mérnöki szempontból.
A JET utolsó deutérium-trícium kísérletei (DTE3) során a rekord kisülésben 5,2 másodpercen keresztül szabadult fel folyamatosan a fúziós energia, ami 69,26 megajoule hőenergiát eredményezett, mindössze 0,21 milligramm üzemanyag felhasználásával. A JET egy tokamak típusú berendezés, amely erős mágneses teret használ egy úszógumi alakú plazma összetartására. Dr. Fernanda Rimini, a JET Senior Exploitation Manager és JET Scientific Operations vezetője elmondta: „Egyedülálló módon képesek vagyunk rutinszerűen létrehozni fúziós plazmákat ugyanazzal az üzemanyagkeverékkel, amelyet a későbbi kereskedelmi erőművek használnak majd. A JET ezzel is bizonyítja a több évtizedes kutatóprogram sikerét.”
A fúziós energiatermelésre irányuló kutatásokban leggyakrabban a két nehéz hidrogénváltozatot, a deutérium és a trícium gázokat használnak üzemanyagként. Amikor a deutérium és a trícium egyesül, hélium és hatalmas mennyiségű energia szabadul fel – ez a reakció a jövőbeli fúziós erőművek alapja.
Ambrogio Fasoli professzor, az EUROfusion programvezetője (vezérigazgató) azt mondta: „A jövőbeli nagy fúziós berendezések, például az ITER és a DEMO alap működésének sikeres demonstrációja növeli a fúziós fejlesztésekbe vetett bizalmat. Ezt az erőfeszítést az új energiarekord elérése is hitelesíti. Az új rekord felállításán túl olyan dolgokat is elértünk, amelyeket korábban soha, és kísérletek mellett elmélyítettük a fúziós plazma viselkedését leíró fizika tudásunkat.”
Dr. Zoletnik Sándor, a HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont, Fúziós Plazmafizika Laboratóriumának vezetője a magyar hozzájárulást méltatta: A magyar kutatók és mérnökök több mint 20 éve vesznek részt a JET-en végzett tudományos kutatásokban, többek között egy gyorskamera rendszer és egy atomnyaláb diagnosztika fejlesztése, üzemeltetése és adatainak interpretációja volt a feladatunk. Bár decemberben a berendezés 40 év munkaviszony után nyugdíjba vonult, a munka nem állt meg: a JET adatainak kiértékelése még hosszú éveket vesz majd igénybe, öröksége pedig a fúziós reaktorok következő generációin is érezteti majd hatását.
Az EUROfusion(amelynek A HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont a magyar tagja) több mint 300 tudóst és mérnököt foglalkoztat az Egyesült Királyság Atomenergia Hatóságának (UKAEA) oxfordi telephelyén, akik mind hozzájárultak ezekhez a mérföldkőnek számító kísérletekhez, bizonyítva a JET nemzetközi csapatának páratlan elkötelezettségét és szakértelmét.
Az eredmények megerősítették, hogy a JET kulcsszerepet játszott az utóbbi évtizedek fúziós kutatásaiban, amik majd elvezetnek egy biztonságos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású és fenntartható energiaforrás kifejlesztéséhez a jövő számára. Sir Ian Chapman, a UKAEA vezérigazgatója azt mondta: „A JET olyan közel működött az erőművi körülményekhez, amennyire csak lehetséges egy mai berendezéssel, és az öröksége minden jövőbeli erőműre hatással lesz. Kritikus szerepe van abban, hogy közelebb hozzon minket egy biztonságos és fenntartható jövőhöz.”
A JET kutatási eredményei közvetlen következményekkel járnak nemcsak az ITER – a Dél-Franciaországban épülő fúziós reaktor – számára, hanem az Egyesült Királyság STEP prototípus erőművére, az európai demonstrációs erőműre (DEMO), és más globális fúziós projektekre, amelyek mind a biztonságos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású és fenntartható energiatermelést célozzák a jövőben.
Pietro Barabaschi, az ITER főigazgatója, azt mondta: „A JET rendkívül hasznos volt az ITER előfutáraként: új anyagok tesztelésében, új komponensek innovatív fejlesztésében, és különösképpen a deutérium-trícium üzemanyaggal végzett fúziós kísérlek mérési adatainak előállításában. Itt elért eredmények közvetlen és jelentős hatással vannak az ITER projektre, igazolják, hogy jó irányba haladunk, és lehetővé teszik, hogy gyorsabban érjük el céljainkat. Személyes megjegyzésként szeretném hozzáfűzni, hogy számomra nagy megtiszteltetés volt néhány évig a JET-nél dolgozni, ahol sok kivételes embertől tanulhattam.”
A JET több mint négy évtizeden át játszott kulcsszerepet a fúziós program előmozdításában, jelképezve a nemzetközi tudományos együttműködést, a mérnöki kiválóságot és az elkötelezettséget a fúziós energiatermelés kiaknázására. A reaktorban lezajló folyamatok hasonlóak ahhoz, mely a Napot és a csillagokat is táplálják. A JET 2021-ben világrekordot állított fel, 2023-ban pedig 5 másodpercen keresztül tartó nagy teljesítményű fúziós energiatermelés lehetőségét demonstrálta. A JET első deutérium-trícium kísérletei 1997-ben zajlottak.
A berendezés átlép életciklusa végső szakaszába, amikor leszerelik és újrahasznosítják az arra alkalmas részeket. 2024 februárjában azonban egy ünnepséggel tisztelegnek majd az alapítók előrelátása és az együttműködés szelleme előtt melyek sikerre vitték a berendezést. A JET által elért eredmények – a jelentős tudományos mérföldkövektől az energetikai rekordok felállításáig – a létesítmény időtálló örökségét bizonyítják a fúziós technológia fejlődésének történetében. Hozzájárulása a fizikai és mérnöki tudományokhoz döntő szerepet játszott a fúziós energia fejlesztésének felgyorsításában, amely biztonságos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású és fenntartható része lesz a világ jövőbeli energiaellátásának.
A fúziós energia üzemanyagáról
A deutérium bőségesen rendelkezésre áll, és kinyerhető a vízből. A trícium a hidrogén radioaktív változata, körülbelül 12 éves felezési idővel. A trícium előállítható például lítiumból.
Az utolsó deutérium-trícium kísérletekről (DTE3)
A deutérium és a trícium üzemanyaggal végzett kísérletek harmadik köre 2023 augusztus 31-től október 14-ig tartott hét héten keresztül. Három területre összpontosítottak: plazmafizika, anyagtudomány és neutron méréstechnika. A JET fúziós energia rekordja annak köszönhető, hogy sikerült megfelelő tapasztalatot szerezni a deutérium-trícium plazmák üzemeltetésében. Ezeket a kísérleteket elsősorban arra tervezték, demonstrálják azt az üzemmódot deutérium-trícium környezetben, ami berendezés falát érő hőterhelést minimálisra csökkenti. Ezek az eredmények kulcsfontosságúak lesznek az ITER plazma üzemmódjainak tervezéséhez.
40 év fúziós tudomány
A JET a világ eddigi legnagyobb és legsikeresebb fúziós kísérlete volt, az Európai Fúziós Program központi kutatóintézete. A JET a Culham-i UKAEA kampuszon található, ahol több mint 31 európai laboratórium együttműködése eredményeként üzemelt a EUROfusion konzorcium irányításával – európai szakértők, diákok és tudományos személyzet részvételével -, az Európai Bizottság társfinanszírozásával. 1983-as alapítása óta a JET áttörő eredményeket ért el a biztonságos, alacsony szén-dioxid-kibocsátású és fenntartható fúziós energiatermelés felé vezető úton, mely válasz lehet a világ jövőbeli energiaszükségleteire.
Működése során a JET kulcsfontosságú eredményeket szolgáltatott a fúziós plazma bonyolult viselkedéséről, lehetővé téve a tudósoknak az ITER, a nemzetközi fúziós kísérlet, és a DEMO, az európai fúziós közösség által jelenleg tervezett demonstrációs fúziós erőmű tervezését. Az európai együttműködésben felépített és közösen üzemeltett JET 2021 októberében az UKAEA tulajdonába került. Júniusban ünnepelte fennállásának 40. évfordulóját, és 2023 végén fejezte be tudományos működését.
A fúziós energia potenciálja
A fúzió, amely a csillagok, így a mi Napunk energiaforrása is, tiszta, alaperőművi energiaellátást ígér hosszú távon, kis mennyiségű üzemanyag felhasználásával, mely világszerte egyenletesen elérhető, illetve olcsó anyagokból előállítható.
A deutérium és a trícium az egyszerű hidrogén atom két nehezebb variánsa, azért választjuk ezeket üzemanyagnak, mert ezeknek a legkönnyebben megvalósítható földi körülmények között a egyesülése. A 150 millió Celsius-fokos hőmérsékleten a deutérium és a trícium fúzionál, és egy hélium atommag, illetve egy neutron keletkezik hatalmas energiafelszabadulás mellet, bármilyen üvegházhatású gázkibocsátás nélkül. A fúzió eredendően biztonságos, mivel az energiatermelés nem tud megszaladni, és nem termel hosszú felezési idejű, nagy aktivitású radioaktív hulladékot.
Forrás: Energiatudományi Kutatóközpont
Zöld Energia
Nem elég több megújuló energia, az energiafogyasztást is át kell alakítani
A zöld átmenet rejtett buktatója: miért nem csökkennek a kibocsátások a megújulók robbanása ellenére?
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A megújuló energiaforrások globális térnyerése látványos, mégsem hozza el automatikusan a fosszilis korszak végét – írja az alternativenergia.hu. Egy friss, a Nature Reviews Clean Technology folyóiratban megjelent évértékelő tanulmány szerint a probléma gyökere nem elsősorban a technológiában, hanem az energiaigény alakulásában keresendő. A cikk szerzői, Ürge-Vorsatz Diána és Felix Creutzig arra figyelmeztetnek: ha a megújulók bővülése csak a növekvő fogyasztást fedezi, akkor a kibocsátások érdemben nem fognak csökkenni. Az alábbi tíz állítás a tanulmány legfontosabb megállapításait foglalja össze, bemutatva, miért vált az energiaigény mérséklése és alakítása a dekarbonizáció kulcskérdésévé 2025 után.
A megújulók globális robbanása nem csökkentette a fosszilis energiafelhasználást
A szél- és napenergia-termelés a 2015-ös párizsi klímaegyezmény óta világszerte megnégyszereződött, évente körülbelül 3550 terawattórányi új tiszta villamos energiát adva a rendszerhez. Ez önmagában rendkívüli technológiai siker. A probléma az, hogy ugyanezen időszakban a globális villamosenergia-kereslet még gyorsabban nőtt, mintegy 6930 terawattórával. Ennek következtében az új megújuló kapacitások nagy része nem fosszilis erőműveket váltott ki, hanem az új fogyasztást fedezte. A szerzők szerint ez világosan mutatja, hogy a kínálati oldalon elért áttörések önmagukban nem garantálják a dekarbonizációt.
A villamosenergia-szektor globális CO₂-kibocsátása nőtt a klímapolitikai áttörések ellenére
A villamosenergia-termeléshez kapcsolódó globális szén-dioxid-kibocsátás 1,8 gigatonnával emelkedett 2015 óta. Ennek az adatnak az adja az igazi súlyát, hogy ugyanebben az időszakban zajlott le a megújuló energiák eddigi leggyorsabb globális felfutása. A növekvő kibocsátás oka nem technológiai kudarc, hanem strukturális: az energiaéhség olyan mértékben nőtt, hogy „felszívta” a zöldenergia-többletet. A cikk egyik kulcsüzenete, hogy ez nem átmeneti anomália, hanem rendszerszintű jelenség.
Az Európai Unió bebizonyította, hogy gazdasági növekedés mellett is csökkenthető az energiaigény
Az Európai Unió ellenpéldát mutat a globális trendekkel szemben. Itt a villamosenergia-kereslet 2008-ban tetőzött, majd azóta körülbelül 10 százalékkal (≈270 TWh) csökkent, miközben a reál GDP mintegy 24 százalékkal nőtt. Ez azt jelenti, hogy a gazdasági növekedés nem járt együtt nagyobb energiafogyasztással. Ennek eredményeként az EU-ban a megújulók valóban fosszilis termelést tudtak kiszorítani: 680 TWh új szél- és napenergia-termelés kb. 800 TWh fosszilis áramtermelést váltott ki, és 600 millió tonnával csökkentette az ágazat kibocsátását.
2025 fordulópont volt: először nőtt gyorsabban a tiszta áramtermelés, mint a kereslet
2025 első három negyedévében a napenergia-termelés 498 TWh-val nőtt, ami 31 százalékos éves növekedésnek felel meg. A szél- és napenergia együttes bővülése 635 TWh volt, miközben a globális villamosenergia-kereslet növekedése 603 TWh-ra lassult. Ez volt az első alkalom, hogy a tiszta villamosenergia-termelés gyorsabban nőtt, mint a kereslet, ami elvileg lehetőséget teremtett a kibocsátások stagnálására. A szerzők azonban hangsúlyozzák: ez nem garantált trendforduló, hanem rendkívül sérülékeny állapot.
Az adatközpontok és a mesterséges intelligencia új energiaigény-robbanást indítanak el
A digitális gazdaság energiaigénye a következő évek egyik legfontosabb hajtóereje lesz. Az adatközpontok jelenleg körülbelül 415 TWh villamos energiát fogyasztanak, ami a globális áramfelhasználás 1,5 százaléka. A International Energy Agency előrejelzése szerint ez az érték 2030-ra 945 TWh-ra nőhet, vagyis több mint megduplázódik. A mesterséges intelligencia alkalmazásai különösen energiaigényesek, és a cikk szerint ez a keresleti hullám önmagában képes lehet semlegesíteni a megújulók gyors bővülését.
A globális felmelegedés önmagát erősítő energiaigény-növekedést okoz
A klímaváltozás nemcsak kibocsátási, hanem keresleti probléma is. A magasabb hőmérsékletek miatt egyre nagyobb a hűtési igény az épületekben. A cikk szerint 2024-ben a melegebb időjárás 0,7 százalékponttal, azaz mintegy 208 TWh-val növelte a globális villamosenergia-keresletet 2023-hoz képest. Az IEA becslése szerint a hűtés az épületek leggyorsabban növekvő energiafelhasználási területe, évente 4 százalék feletti bővüléssel, ami 2035-ig fennmaradhat a jelenlegi szakpolitikák mellett.
A megújulók időjárásfüggősége miatt a kereslet alakítása rendszerkritikus kérdéssé vált
A megújuló energiák egyik legnagyobb strukturális kihívása az időjárásfüggő termelés. A cikk hangsúlyozza, hogy a rendszer stabilitását nem lehet kizárólag kínálati oldali megoldásokkal biztosítani. A kereslet rugalmassága – vagyis az, hogy mikor és hogyan használjuk az energiát – egyre fontosabbá válik. Modellezések szerint már kétórás keresleteltolás a napenergia-termeléshez igazítva 0,4%-kal csökkenti a rendszerköltségeket, míg a csúcsidei fogyasztás 3,7%-os visszafogása akár 0,9%-os költségcsökkenést is eredményezhet. Ezek az értékek azt mutatják, hogy a keresleti oldali beavatkozások nem kiegészítő „finomhangolások”, hanem a rendszer működőképességének alapfeltételei.
Az elektromos járművek egyszerre jelentenek problémát és megoldást az energiarendszerben
Az elektromos járművek gyors terjedése jelentős új villamosenergia-igényt generál. 2024-ben globálisan mintegy 180 TWh áramot fogyasztottak, ami a világ végső villamosenergia-felhasználásának 0,7%-a. Európában ez az arány 2030-ra akár 4%-ra is nőhet. Ugyanakkor a cikk szerint az elektromos járművek nem csupán terhelést jelentenek, hanem kulcsszereplői lehetnek a keresleti rugalmasságnak is. Akkumulátoraik révén alkalmasak lehetnek a fogyasztás időzítésére és a hálózat tehermentesítésére, háztartási és rendszerszinten egyaránt. A szerzők érvelése szerint az elektromos közlekedés klímahatása nagyban attól függ, hogy passzív fogyasztóként vagy aktív rendszerkomponensként kezeljük-e ezeket a járműveket.
A várostervezés az egyik legerősebb, mégis alulértékelt klímaeszköz
A cikk kiemeli, hogy az energiaigény nem pusztán technológiai kérdés, hanem térbeli és társadalmi döntések következménye is. A városszerkezet, az infrastruktúra és az elérhetőség alapvetően meghatározza, mennyire vagyunk rászorulva az energiaintenzív közlekedési formákra. A szerzők több példát is hoznak: London belvárosában ma kétszer annyi ingázó közlekedik kerékpárral, mint autóval, Párizsban pedig a kerékpárosok száma már meghaladja az autósokét. Ezek az eredmények nem spontán életmódváltásból, hanem tudatos infrastrukturális beavatkozásokból – például fizikailag elválasztott, biztonságos kerékpárutak építéséből – születtek. A tanulság egyértelmű: az energiaigény csökkentése sok esetben nem egyéni döntések, hanem kollektív tervezési döntések eredménye. Egyes gazdaságokban ráadásul a gépjárműhasználat csúcspontját is elérhették: például a brit férfiak 2024-ben 21%-kal kevesebbet vezettek, mint 2002-ben, az Egyesült Királyság közlekedési minisztériumának adatai szerint.

Valódi dekarbonizáció nem érhető el az energiaigény tudatos csökkentése nélkül
A cikk végső, legátfogóbb állítása szerint a technológiai fejlődés önmagában nem elegendő. Keresleti oldali intézkedések nélkül a megújulók bővülése 2025 és 2030 között várhatóan teljes egészében elnyelődik az új energiaigényben. A szerzők szerint a keresleti megoldások – hatékonyság, fogyasztáscsökkentés, rugalmasság – 2030-ra akár 1000–2000 TWh villamosenergia-igényt is elkerülhetnek, ami a fosszilis alapú áramtermelés iránti keresletet akár 10 százalékkal mérsékelheti. Ez nem kiegészítő elem, hanem a siker feltétele.
-
Zöld Közlekedés2 nap telt el a létrehozás ótaElektromos autósok: igazságtalan a dupla parkolási díj terve Budapesten
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaMinden csepp számít: így tarthatjuk meg az esővizet a saját kertünkben
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaRendkívüli lépés az üzemanyagpiacon: stratégiai készleteket mozgósítanak
-
Zöld Közlekedés6 nap telt el a létrehozás ótaA debreceni CATL-gyár már az elektromos autók következő generációjára készül
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás óta2040-re az áramtermelés 30 százalékát atomenergiából fedezné Horvátország
