Japonia idzie w fuzję jądrową. Będzie specjalna strategia [KOMENTARZ]

Potencjał jaki niesie ze sobą fuzja jądrowa jest dostrzegany na całym świecie. Wizja praktycznie niczym nieograniczonej, bezemisyjnej energii odpowiada celom wielu państw, których gospodarki stale się rozwijają. Jedynym z nich jest Japonia, która po katastrofie w Fukushimie praktycznie odwróciła się od atomu wygaszając większość swoich reaktorów. Zmienił to dopiero niedawno premier Fumio Kishida, gdy Kraj Kwitnącej Wiśni stanął przed obliczem blackoutów wywołanym najpoważniejszym do lat 70-tych XX w. kryzysem energetycznym. Wezwał on do przedłużenia żywotności działających reaktorów oraz budowy jednostek nowej generacji, w tym reaktorów termojądrowych.

Pod koniec lutego rząd Japonii przedstawił propozycję krajowej strategii, obejmującej zintensyfikowane badania nad fuzją jądrową; ostateczna decyzja w tej sprawie zostanie podjęta wiosną. Wówczas uruchomiona zostanie zintegrowana strategia innowacyjna, określająca kierunek polityki technologicznej państwa. O japońskich ambicjach świadczyć mogą deklaracje ministerstwa gospodarki, handlu i przemysłu, które chce, aby kraj stał się liderem w dziedzinie energetyki termojądrowej.

Japonia od dawna prowadzi badania nad syntezą termojądrową i ma w tej dziedzinie silną pozycję oraz niemałe doświadczenie. Reaktor opracowywany od 2006 roku przez japoński instytut badań jądrowych powstaje w miejscowości Rokkasho na północnym wybrzeżu kraju i ma się opierać na technologii magnetycznego uwięzienia plazmy, która jest jedną z metod uzyskiwania energii w procesie kontrolowanej fuzji.

Od dłuższego czasu obserwuje się postępy w dziedzinie energetyki termojądrowej w różnych miejscach na świecie. Wiele ośrodków naukowych, w tym także z Japonii, bierze udział w budowie międzynarodowego reaktora termojądrowego ITER we Francji, który ma być największą tego typu jednostką na świecie. Ponadto, naukowcy pracujący nad brytyjskim tokamakiem JET osiągnęli znaczący postęp, ponieważ na początku ubiegłego roku udało im się uwolnić poprzez fuzję aż 59 MJ energii cieplnej, bijąc tym samym niemal trzykrotnie dotychczasowy rekord produkcji energii z tej reakcji.

Z powodu rosnącego zainteresowania technologią na całym świecie, inwestycje w sektorze technologicznym również rozwijają się bardzo dynamicznie. W ciągu roku, licząc od czerwca roku 2022 wstecz, w energetykę termojądrową zainwestowano około 2,8 miliarda dolarów, co stanowi znaczący wzrost w porównaniu z około 2 miliardami dolarów zainwestowanymi łącznie w całej poprzedniej dekadzie.

W Japonii widać stały, dynamiczny wzrost liczby start-upów działających w sektorze. Ich role z każdym rokiem zyskują na znaczeniu, ponieważ zaczynają one komercjalizować najnowsze rozwiązania technologiczne, często opracowywane przez uniwersytety oraz instytuty badawcze. W ramach zapowiedzianej strategii narodowej, rząd zamierza wspierać firmy m.in. produkujące części do reaktorów.

W rządowym projekcie zwrócono również uwagę na potrzebę wsparcia w celu „wypełnienia luki między technologią a rynkiem". Tokio zamierza w tym celu utworzyć specjalny fundusz dla sektora prywatnego i wesprzeć go poprzez outsourcing badań. Publiczno-prywatny organ konsultacyjny zostanie utworzony jeszcze w tym roku, aby nawiązać dialog i „wysłuchać" próśb, by móc je później odzwierciedlić w krajowej polityce jądrowej.

Mimo ciągłych badań i postępów naukowych, wciąż pozostaje wiele wyzwań, które muszą zostać pokonane w dziedzinie energetyki termojądrowej. Jednym z nich jest utrzymanie plazmy w reaktorze na wystarczająco długi czas, aby otrzymać dodatni bilans energetyczny, czyli uzyskanie więcej energii, niż jest potrzebne do uruchomienia reaktora. Dodatkowo, koszty budowy i utrzymania takiej jednostki nadal stanowią poważną barierę dla rozwoju tej technologii. W związku z tym, minister nauki i technologii, Sanae Takaichi, wyraził chęć współpracy w celu strategicznego uprzemysłowienia fuzji jądrowej oraz promowania skutecznych inicjatyw przyspieszających innowacje.

Czy można spodziewać się przełomu w dziedzinie fuzji termojądrowej w ciągu obecnej dekady? Pod koniec ubiegłego roku, amerykańskim naukowcom udało się po raz pierwszy w historii przeprowadzić kontrolowaną reakcję fuzji z dodatnim bilansem energetycznym, co oznacza, że uzyskali większą ilość energii niż była potrzebna do uruchomienia reaktora. Ten moment został okrzyknięty jako przełomowy w historii badań nad fuzją termojądrową, choć minie jeszcze bardzo dużo czasu, zanim technologia ta będzie gotowa do użytku komercyjnego.

Powodzenie projektu i utrzymanie kontrolowanego procesu fuzji oznaczałoby możliwość w znacznym stopniu zrezygnowania z paliw kopalnych jak gazu czy węgla. Naukowcy z całego świata są przekonani, że synteza termojądrowa może być kluczem do zapewnienia czystej i nieograniczonej energii w przyszłości. W kolejnych latach możemy oczekiwać dalszych inwestycji i postępów w nauce, które prowadzić będą do rozpowszechnienia stabilnych, bezpiecznych, i bezemisyjnych reaktorów fuzyjnych.