Cel projektu:
Głównym celem projektu EUROfusion jest opracowanie technologii niezbędnych do budowy i komercyjnej eksploatacji przyszłych elektrowni termojądrowych. Prace naukowe realizowane są zgodnie z europejską mapą drogową dotycząca syntezy jądrowej (European Roadmap to the Realisation of Fusion Energy). Program koncentruje się na dwóch kluczowych filarach strategicznych:
1. Projekt oraz budowa tokamaka ITER
Projekt ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) to gigantyczne międzynarodowe przedsięwzięcie naukowe budujące największy na świecie reaktor fuzji jądrowej typu tokamak. Tokamak budowany jest we Cadarache we Francji.
EUROfusion aktywnie wspiera budowę i przyszłą eksploatację międzynarodowego reaktora eksperymentalnego ITER we Francji. Prace obejmują między innymi: przeprowadzenie eksperymentów fizyki plazmy na istniejących mniejszych europejskich urządzeniach typu stellarator lub tokamak (np. W7-X, ASDEX Upgrade, WEST, TCV) w celu weryfikacji opracowanych rozwiązań naukowych dedykowanych do wytworzenia i utrzymania plazmy, opracowywanie zaawansowanych systemów sterowania i diagnostyki plazmy, w tym wykorzystanie sztucznej inteligencji do kontrolowania fuzji.
2. Opracowanie koncepcji oraz projektu demonstracyjnej elektrowni termojądrowej DEMO
Europejski reaktor termojądrowy DEMO będzie natomiast następcą budowanego obecnie we Francji tokamaka ITER. Głównym celem projektu DEMO jest zbudowanie demonstracyjnej elektrowni termojądrowej, która wygeneruje 2 GW energii oraz pozwali na pozyskanie energii netto na poziomie 300 – 500 MW z reakcji fuzji termojądrowej, która mogłaby zostać wykorzystana do produkcji energii elektrycznej. Do spełnienia tego warunku konieczne jest rozwiązanie wyzwań technologicznych wynikających z konieczności utrzymania plazmy przez długi czas (2 godziny lub więcej) z dużą mocą i w zamkniętym cyklu, m.in. tryt będzie uzupełniany na bieżąco z użyciem breeding blanket, oraz opracowanie dedykowanych systemów diagnostycznych i rozwiązań elektronicznych pozwalających na pracę w trudnych warunkach. DEMO jest krokiem poprzedzającym powstanie komercyjnych elektrowni opartych na reaktorach fuzyjnych. Obecnie w Europie prowadzone są intensywne badania naukowe mające na celu opracowanie nowych technologii, materiałów oraz wstępnego projektu DEMO.
Projekt DEMO ma być bezpośrednim następcą tokamaka ITER oraz pierwszym obiektem, który będzie dostarczał energię elektryczną z fuzji jądrowej bezpośrednio do sieci energetycznej. Cel ten obejmuje:
- Przygotowanie projektów technologicznych i inżynieryjnych reaktora DEMO.
- Zbadanie i rozwój materiałów odpornych na ekstremalne temperatury i promieniowanie gamma i neutrony panujące wewnątrz reaktora.
- Opracowanie projektu systemów diagnostycznych niezbędnych do utrzymania plazmy.
Oczekiwany wpływ projektu:
Opracowanie rozwiązań oraz technologii pozwalających na budowę elektrowni termojądrowej umożliwiającej produkcję nieograniczonej ilość energii elektrycznej. Oczekiwany wpływ projektu EUROfusion skupia się przede wszystkim na przejściu od badań czysto naukowych do przemysłowego wdrożenia fuzji termojądrowej jako bezpiecznego, czystego i niemal nieograniczonego źródła energii. Obejmuje budowę tokamaka ITER oraz elektrowni termojądrowej DEMO.
Przyczynia się to do ochrony klimatu i bezpieczeństwa energetycznego: fuzja termojądrowa ma stać się fundamentem bezemisyjnego miksu energetycznego (obok OZE), pomagając w osiągnięciu neutralności klimatycznej. W przeciwieństwie do tradycyjnych elektrowni jądrowych, reaktory fuzji nie produkują długożyciowych odpadów radioaktywnych i są całkowicie bezpieczne pod kątem ryzyka niekontrolowanego wybuchu.
Fuzja termojądrowa oferuje ogromną wydajność energetyczną przy zużyciu minimalnych ilości paliwa, które jest praktycznie niewyczerpalne w warunkach ziemskich, do zasilania elektrowni o mocy 1 GW przez cały rok potrzeba zaledwie około 100 kg deuteru oraz kilka ton litu.
Finansowanie projektu (całkowita wartość projektu oraz kwota przypadająca na Politechnikę Łódzką):
Łącznie dla PŁ 2.325.633 zł w latach 2020-2027.