A fúziós energia Európában megpróbál kilépni a kutatóintézetek falai közül, majd bekerülni a technológiai nagyvállalatok hosszú távú energiastratégiájába. Legalábbis erre utal a Google és a brit XTX Markets befektetése a müncheni fúziós reaktort fejlesztő vállalatba.
A finanszírozási kört a brit XTX Markets befektetési cég vezette, a Google és a német RWE energetikai nagyvállalat pedig stratégiai beruházóként csatlakozott a Proxima Fusion-höz. A több mint 400 milliós tőkebevonás 2,4 milliárd euróra értékelte a Proximát. Bajorország további 400 milliós támogatást helyezett kilátásba, a vállalat pedig 1,2 milliárd eurót kért a német szövetségi kormánytól a demonstrációs projekthez.
A pénzből egy München közelébe tervezett demonstrátor megvalósítására és műszaki előkészítésére fordítaná. Ez kötné össze a kutatóintézeti eredményeket a későbbi erőművel, ahogy egy repülőgép prototípusa is a tervezőasztal és a sorozatgyártás közötti állomás. A vállalat 2031 körül igazolná a technológia kereskedelmi alkalmazhatóságát, majd az évtized vége előtt hálózatra kapcsolt erőművet céloz.
Ezt segítené elő az RWE azzal, hogy a bezárt gundremmingeni atomerőmű telephelyét is felajánlotta a későbbi kereskedelmi reaktor számára. A meglévő nukleáris infrastruktúra és az engedélyezési tapasztalat évekkel rövidítheti le egy teljesen új helyszín előkészítését.
A magfúzió a Napot működtető folyamatot próbálja földi körülmények között létrehozni, azaz könnyű atommagokat egyesítenek rendkívül forró plazmában (ionizált gáz), majd a felszabaduló energiát alakítanák villamos energiává, szemben a mai atomerőművekkel, amik nehéz atommagok hasításával termelnek elektromos energiát. A fúzió viszont nagyobb mennyiségű, folyamatos és karbonmentes áramot ígér, ám a Nap belsejének körülményeit egy földi berendezésben kell ellenőrzötten fenntartani.
Olyan ez, mintha egy csillag parányi darabját próbálnánk mágneses kalitkában tartani.
A Max Planck Plazmafizikai Intézetből kivált Proxima Fusion különlegessége, hogy stellarátort fejleszt, vagyis egy csavarodó mágneses térrel működő berendezést, amelynek a szerkezete összetettebb a gyakoribb tokamaknál (fánk alakú mágneses fúziós berendezés), cserébe hosszabb távon stabilabban működhet, ami ígéretesnek tűnik a befektetőknek.
A Google számára a Proxima egy energiaellátási opció, amire azért lehet szükség, mivel a mesterséges intelligenciát kiszolgáló adatközpontok villamosenergia-igénye gyorsan nő, a hálózati csatlakozások azonban éveket késhetnek. A cég ezért több fúziós és fejlett atomenergetikai megoldásra tesz tétet, ami egy biztosítási portfólióhoz hasonlít, hiszen a Google nem tudhatja előre, hogy melyik technológia lesz működőképes és gazdaságos, de mivel megteheti, ezért mindegyikre fogad néhány száz millió dollárral, biztos, ami biztos.
De a befektetési kör egy európai iparpolitikai próba is, ahol a kérdés az, hogy képes-e a kontinens a világszínvonalú alapkutatásból olyan vállalatot építeni, amely felveheti a versenyt az amerikai és kínai fejlesztőkkel a kereskedelmi fúziós reaktorok piacán.
A kulcshozzávaló
A trícium a hidrogén radioaktív izotópja, a legtöbb jelenlegi fúziós terv egyik kulcsfontosságú üzemanyaga, amely a természetben csak nyomokban fordul elő, és a mintegy 12 éves felezési ideje miatt a készlete folyamatosan csökken. Jelenleg főként a CANDU típusú, nehézvizes atomerőművek melléktermékeként áll rendelkezésre. Ilyen reaktorok többek között Kanadában, Romániában, Dél-Koreában, Indiában és Kínában és néhány további országban működnek.
Kanada áll a legközelebb egy domináns beszállítói helyzethez: az Ontario Power Generation darlingtoni létesítménye a világ legnagyobb tríciumfeldolgozó üzeme, a Canadian Nuclear Laboratories pedig jelentős tárolási és üzemanyagciklus-fejlesztési tudással rendelkezik.
A globális készlet csak néhány tíz kilogrammos nagyságrendű, ami bár kevés lenne egy egész fúziós erőműpark kiszolgálására, ezért a kereskedelmi reaktoroknak a saját berendezésükben kellene lítiumból új tríciumot előállítaniuk. A hosszú távú cél így a trícium-önellátás, a külső beszerzés elsősorban csupán az első reaktorok elindításánál lehet kulcskérdés.
Európa kutatási előnyből ipart építene
A Proxima egy szélesebb európai mezőnyből emelkedik ki. Egy június végi összeállítás szerint, ami 35 európai fúziós vállalkozás sorolt fel, a legtőkeerősebb magáncégek főként az Egyesült Királyságban és Németországban működnek: a német Focused Energy és Marvel Fusion lézeres technológiát fejleszt, a brit Tokamak Energy pedig gömbtokamakkal (a mágneses összetartású fúziós reaktorok egyik speciális típusa) és szupravezető mágnesekkel kísérletezik. Olaszország több kisebb fúziós és beszállítói céggel került a vezető központok közé, emellett az ország szerepét a Frascatiban épülő DTT kísérleti berendezés és az Eni amerikai Commonwealth Fusion Systemshez fűződő együttműködése is erősíti.
A technológiai sokszínűség érték, a tőke és a mérnöki kapacitás széttagoltsága viszont lassíthatja az ipari méret elérését, azonban az állami programok adják a fúziós tudás alapját.
A dél-franciaországi ITER az Európai Unió, az Egyesült Államok, Kína, India, Japán, Dél-Korea és Oroszország közös kísérleti reaktora, amely a világ eddigi legnagyobb épülő kísérleti fúziós berendezése, így erőművi léptékben vizsgálná a technológia működőképességét. Bár villamos energiát nem fog a hálózatba táplálni, a célja annak bizonyítása, hogy 50 megawatt plazmafűtésből 500 megawatt fúziós hőteljesítmény állítható elő, megmutatva a műszaki megvalósíthatóságot.
Az ITER utánra tervezett európai demonstrációs erőmű a DEMO, aminek a feladata már a nettó villamosenergia-termelés, az erőművi technológiák kipróbálása és a saját trícium előállítása lenne. (A trícium a hidrogén radioaktív izotópja, a legtöbb jelenlegi fúziós terv egyik kulcsfontosságú üzemanyaga.) A tervezett mintegy 300–500 megawattos nettó villamos teljesítmény nagyjából egy paksi reaktorblokk teljesítményének felel meg, mivel a magyar atomerőmű négy blokkja egyenként körülbelül 500 megawattos.
Az Egyesült Királyságnak is külön fúziós programja van, a STEP, ami szintén prototípus-erőművet tervez állami és ipari együttműködésben.
Brüsszel is érzékelte, hogy az alapkutatási előny önmagában kevés egy európai erőműgyártó felépítéséhez, ezért a 2026–2027-es Euratom-program 330 millió eurós keretéből 222 millió jut majd fúziós kutatás-fejlesztésre, amely program elindítja az első európai köz-magán partnerségi pályázatokat, emellett segítené a startupok tőkebevonását és az uniós növekedését.
Az EU a laboratóriumi tudást vállalati és gyártási képességgé próbálja alakítani, miközben önálló beszállítói hátteret építene.
Ebben a környezetben a Proxima azért válhat európai zászlóshajóvá, mert körülötte egyszerre állt össze a Max Planck kutatóintézet tudományos háttere, a német szövetségi és bajorországi közpénz, valamint a magántőke. Ehhez társul az RWE ipari tapasztalata és a Google óriási villamosenergia-igénye. Egy fúziós reaktorfejlesztő bajnok felépítéséhez a jó fizika csak a belépőjegy, hiszen gyártható mágnesek és ellenálló anyagok kellenek hozzá, majd az engedélyezési tapasztalatot és a hosszú távú vevőket is biztosítani kell.
Amerika pénzzel, Kína állami gépezettel versenyez
Az Egyesült Államok mezőnye tőkeerősebb és közelebb került a piachoz. Az Energiaügyi Minisztérium júniusi fejlesztési menetrendje több mint 15 magáncég, 10-nél több nemzeti laboratórium és 70-nél több egyetem kutatását kapcsolja össze, a cél pedig egy kísérleti erőmű létrehozása a 2030-as évek közepére. Az állami laboratóriumok technológiai hátteret adnak, a fejlesztés ritmusát pedig magáncégek, befektetők és leendő elektromos energia felvásárlók határozzák meg.
A fejlesztésben az egyik legelőrébb tartó szereplő az amerikai Commonwealth Fusion Systems, az MIT-ből kinőtt és több milliárd dollárral finanszírozott fúziós vállalat áll, ami a hálózatra kapcsolható erőművét tervezi. A cég benyújtotta a hálózati csatlakozási kérelmét az amerikai regionális hálózatüzemeltetőhöz, és már több mint 3 milliárd dollárnyi tőkét gyűjtött össze.
Bár a céldátumok kockázatosak, a stratégiai hatásuk már most érzékelhető, hogy a technológiai vállalatok vevőként és finanszírozóként is előrehozzák a fejlesztést.
Ezzel szemben Kína állami és kutatóintézeti rendszerből építkezik: a Hofej köré szervezett BEST (Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak) projekt célja, hogy 2030 körül nettó fúziós teljesítményt és fúziós alapú elektromos energiatermelést demonstráljon. Az EAST tokamak, az ITER-beszállítások, valamint a kínai állami atomenergetikai óriás, a CNNC új fúziós leányvállalata a China Fusion Energy Co.-val együtt egy teljes ipari ökoszisztémának adják az alapjait. Magánvállalatok is megjelentek, viszont a működésük szorosan kapcsolódik az állami tőkéhez és a kutatási infrastruktúrához. Kína előnye a kutatóintézetek, az állami támogatás és a nukleáris ipar központilag szervezett együttműködésében rejlik, ami tartósabb finanszírozást és összehangoltabb végrehajtást tehet lehetővé.
A három modell eltérő erősségekkel indul. Amerika gyors tőkebevonással és korai vevői szerződésekkel rövidíti a labor és a piac közötti utat. Kína hosszú távú állami finanszírozással és koncentrált infrastruktúrával csökkenti a fejlesztések megszakadásának kockázatát. Európa pedig erős kutatóintézetekből és sokféle technológiai irányból építkezik, emellett most szervezi meg azt a köz-magán finanszírozási rendszert, amely a tudást gyártható erőművé alakíthatja.
A villamos energia kerül az ipari verseny fókuszpontjába
Viszont a fúziós vállalatok céldátumait óvatosan kell kezelni, hiszen egyetlen magáncég sem bizonyította még egy teljes rendszerben, hogy tartósan több energiát tud villamos energiaként előállítani, mint amennyit a berendezés működtetése igényel, vagyis ez a verseny egy olyan maratonhoz hasonlítható, amelyben a résztvevők futás közben építik az út egy részét. A mágnesek és a trícium üzemanyagciklusa komoly akadály, ahogy a plazmának ellenálló anyagok és az erőmű gazdaságossága is.
A stratégiai tét ettől még valós. Az első működőképes reaktor fejlesztője előnyt szerezhet a szabadalmakban és a speciális anyagok gyártásában, később pedig a mérnöki szabványokra is hatással lesz világszerte. A fúzió rövid távon nem enyhíti Európa magas villamosenergia-árait vagy hálózati szűkületeit, viszont már most befolyásolja, hol épülhetnek fel a jövő energiaintenzív technológiai központjai. Európa hosszú ideig a fúziós alapkutatás egyik központja volt, a következő évtizedben viszont az dőlhet majd el, hogy ebből saját reaktor, beszállítói lánc és globális vállalat is kinő-e, vagy a kontinens külföldön üzletiesített európai tudást vásárol majd vissza.
Bár Magyarország csak közvetetten vesz részt a reaktorfejlesztésben – mintegy negyven magyar kutató, mérnök és technikus kapcsolódik az ITER-hez és a DEMO-hoz –, az adatközpontok, az akkumulátorgyártásnak és a fejlett feldolgozóiparnak stabil, kiszámítható és alacsony kibocsátású villamos energiára van szüksége. A hazai versenyképességet ezért a villamosenergia-hálózat állapota és az ipari energia ára együtt határozza meg, amit az atomenergia és az energiatárolási kapacitások egészítenek ki. A fúziós értéklánc beszállítói lehetőségeket is nyithat a precíziós gépgyártásban, az energetikai mérnöki szolgáltatásokban és a különleges anyagok előállításában.
A Proxima finanszírozása jelzi, hogy Európa elkezdte összekötni a kutatóintézeti tudást az állami kockázatvállalással, amihez számos ipari végrehajtási képesség és nagyvállalati energiaigény társul. Tartós együttműködés esetén a kontinens saját technológiai központtal és vállalati zászlóshajóval léphet be a fúziós korszakba, melynek hiányában az európai laborok világszínvonalú eredményei mellett a reaktorokat, a szabványokat és a legnagyobb üzleti hasznot mások vihetik el.
Kapcsolódó:
