Bendromis daugelio pasaulio valstybių pajėgomis vykdomas termobranduolinės reakcijos išgavimo eksperimentas pietų Prancūzijoje pasiekė „kritinę“ fazę – ITER projektui pateikti pirmieji iš milijonų eksperimentinio reaktoriaus komponentai.

Eksperimentinis reaktorius, kurio milžiniška kaina privertė ilgokai atidėlioti statybas, dabar nuo pradinio grafiko atsilieka dvejais metais. O dėl esminių komponentų vėlavimo netgi teko koreguoti pagrindinio pastato konstrukciją.

„Nieko neslepiame – tai neįtikėtinai erzina. Dabar darome viską, kad kuo labiau sumažintume atsilikimą. Projektas yra pakankamai įkvepiantis, kad suteiktų energijos dirbti – visi norėtume termobranduolinę energiją gauti kuo greičiau“, - BBC sakė projekto direktoriaus pavaduotojas Davidas Campbellas.

Įveikus pradinius sunkumus – konstrukcines problemas ir unikalaus tarptautinio projekto koordinavimo nesklandumus – dabar organizatoriai labiau pasitiki gebėjimu „tilpti į grafiką“.

Nuo praėjusio amžiaus vidurio apie termobranduolines elektrines svajojama kaip apie neribotos energijos šaltinį – tokiose elektrinėse būtų atkartojami Saulėje vykstantys procesai, kuriems kaip kuras būtų naudojamos dvi nesunkiai prieinamos vandenilio formos.

Termobranduolines svajones stiprina ne tik pigus ir nesunkiai gaunamas kuras, bet ir žinojimas, jog tokiose elektrinėse beveik nebūna radioaktyvių atliekų, negaminamos šiltnamio dujos.

Bet termobranduolinių reakcijų valdymas ir energijos išgavimas iš reaktoriaus yra tokie sudėtingi procesai, kad apie juos mokslininkai jau ilgą laiką sako „po 30 metų“.

Tiesa, dabar šis laiko tarpas gali pradėti sparčiai mažėti. ITER reaktorius, dar vadinamas tokamaku, dujas milžiniško žiedo viduje įkaitins iki daugiau nei 200 mln. ºC temperatūros – pakankamos, kad deuterio ir tričio (vandenilio formų) atomai susilietų išskirdami energiją.

Siekiant išlaikyti tokią temperatūrą, reaktoriaus viduje teks sukurti gigantišką magnetinį lauką – nėra kitų būdų pasiekti tokią temperatūrą nesudeginant visos planetos ar bent jau didelės jos dalies.

Laboratorijose jau išbandyti nedideli termobranduoliniai reaktoriai, sugebantys labai trumpam laikui pasiekti reikiamą temperatūrą, tačiau visi jie sunaudoja daugiau energijos nei pagamina.

ITER reaktorius yra gerokai didesnio masto, jis turėtų generuoti 10 kartų daugiau energijos – 500 MW – nei sunaudoja.

Tokio eksperimento vykdymui prireikė valstybių, kuriose gyvena daugiau nei pusė visų pasaulio gyventojų, mokslinės ir politinės galios – prie projekto prisidėjo Europos Sąjunga, padengianti beveik pusę visų projekto kaštų, Kinija, Indija, Japonija, Rusija, Pietų Korėja ir JAV.

Valstybės prie projekto prisideda ne tik pinigais – pavyzdžiui, didelę dalį ES įnašo sudaro eksperimento pastatai ir infrastruktūra. Būtent dėl šios priežasties tikslios eksperimento kainos pasakyti beveik neįmanoma. Bet grubiais skaičiavimais jo biudžetas yra apie 15 mlrd. eurų.

Tačiau dėl unikalios ITER struktūros pirmosiomis projekto dienomis būta nemažai trinties ir atidėliojimų.

Visų pirma, visos projekte dalyvaujančios valstybės turėjo įsteigti vietinę „agentūrą“ kuri užsiimtų jai priskirtų komponentų gavimu ir/ar gamyba. Būta sunkumų ir dėl tų komponentų muito bei kitokių mokesčių.

Darbus apsunkino ir ginčai dėl šalių-partnerių gaminamų komponentų kokybės užtikrinimo. Visi komponentai turi atitikti pačius aukščiausius standartus, todėl ITER ir Prancūzijos atominės energetikos pareigūnai turėjo derėtis dėl apsilankymų įvairiose gamyklose, kuriose nebuvo įprasti patikrinimai iš išorės.

Ir nors dabar sutarta dėl esminių komponentų pristatymo terminų, visuotinai pripažįstama, jog papildomi trukdžiai, pristabdysiantys darbus, taip pat beveik neišvengiami.

Pagrindinio reaktoriaus pastato konstrukcija modifikuota taip, kad jo šonuose būtų paliktos angos vėluojantiems komponentams pergabenti į vidų be didelio kitų darbų trikdymo.

Kelias, kuriuo į statybų vietą iš uosto pristatomos dalys, turėjo būti nutiestas specialiai, mat kai kurie komponentai sveria iki 600 tonų. Kelio tiesimo darbai truko ilgiau nei tikėtasi, todėl bandomasis konvojus, turėjęs šiuo keliu važiuoti jau praėjusį sausį, pagal dabartinį planą kelio dangą išbandys tik rugsėjį.

Pradiniame plane buvo numatyta, kad pirmą plazmą reaktoriuje pavyks išgauti dar praėjusio dešimtmečio viduryje. Vėliau, po plano koregavimo, nustatyta nauja data – 2020 m. lapkritis, tačiau dabar abejojama galimybe užbaigti darbus iki to laiko. Ekspertų manymu, gal net ir 2021 metais nepavyks išgauti plazmos.

Už reaktoriaus surinkimo darbų koordinavimą atsakingas Kenas Blackleris BBC sakė: „Dabar jau pradėjome dirbti rimtai. Pramoninė gamyba vyksta, taigi, laiko grafikas daug tikslesnis – didelė dalis techninių sunkumų jau įveikti. Bet ITER yra neįtikėtinai sudėtingas. Jo detalės gaminamos visame pasaulyje ir gabenamos į čia. Turime sureguliuoti jų atgabenimą taip, kad viskas, kas reikalinga, būtų atvežama žingsnis po žingsnio, paeiliui – tai yra labai svarbu“.

Nors tinkama pagrindinių komponentų atgabenimo seka yra labai svarbi, ne mažiau svarbu, kad visi komponentai būtų pakankamai aukštos kokybės.

28 magnetai, sukursiantys plazmą išlaikantį magnetinį lauką, turi būti pagaminti neįtikėtinai tiksliai. O kiekviena dalis su gretimomis turi derėti idealiai, kad būtų gaunamas absoliutus vakuumas, be kurio plazmos bus neįmanoma išlaikyti. Mažiausia struktūrinė yda visą projektą gali paleisti šuniui ant uodegos.

Optimistiškai tikintis, kad ITER sėkmingai įrodys termobranduolinės energetikos perspektyvumą ir sukurs daugiau energijos nei sunaudos, kitas tarptautinių partnerių žingsnis bus įvykdyti technologijos demonstravimo projektą – komercinio reaktoriaus komponentų ir sistemų bandymų poligoną.

Ironiška tai, kad kuo daugiau pasiekiama vykdant šį projektą, tuo aiškiau matosi milžiniški iššūkiai, kurios teks įveikti norint pagaminti praktiškai naudingą reaktorių.

Tarptautinė ekspertų taryba sutaria, kad pirmieji komercinę naudą teiksiantys termobranduoliniai reaktoriai pasirodys tik per 40-60 metų. Nepaisant to, kad darbai vykdomi entuziastingai ir kaip niekada iki šiol sklandžiai, per artimiausius 30 metų termobranduolinė energetika iš svajonės realybe tikrai nepavirs.

Komentarai (29)