Stany Zjednoczone przez dziesięciolecia przewodziły pracom nad pozyskaniem energii z fuzji jądrowej. Jednak teraz to Chiny są na dobrej drodze, aby ten wyścig wygrać.
W Szanghaju chińscy naukowcy i inżynierowie intensywnie pracują nad nowymi technologiami, w tym nad energią fuzji jądrowej. Start-up Energy Singularity, w sercu miasta, koncentruje się na tej przełomowej formie czystej energii.
Tymczasem amerykańscy eksperci obawiają się, że USA traci przewagę, ponieważ Chiny dynamicznie rozwijają firmy zajmujące się fuzją, wspierane ogromnymi inwestycjami rządowymi. Fuzja jądrowa, choć trudna do osiągnięcia, oferuje nieograniczoną energię, która jest wielokrotnie bardziej wydajna niż obecne źródła.
Kontrolowana reakcja termojądrowa uwalnia około cztery miliony razy więcej energii niż spalanie węgla, ropy naftowej lub gazu i cztery razy więcej niż rozszczepienie, rodzaj energii jądrowej stosowany obecnie. Zdaniem ekspertów nie zostanie ona opracowana na czas, aby walczyć ze zmianami klimatycznymi w tej kluczowej dekadzie, ale może być rozwiązaniem problemu przyszłego ocieplenia.
Chiński rząd inwestuje od 1 do 1,5 miliarda dolarów rocznie w fuzję jądrową, podczas gdy administracja Bidena przeznacza na ten cel około 800 milionów. Mimo wyzwań technicznych, firmy w obu krajach wierzą, że do połowy lat 30-tych uda się wdrożyć energię z fuzji do sieci. Chiny od lat 50. rozwijają ten sektor, a od 2015 r. liczba ich patentów gwałtownie wzrosła. Przykładem jest start-up Energy Singularity z Szanghaju, który w trzy lata zbudował tokamak – kluczowe urządzenie do reakcji fuzji – szybciej niż kiedykolwiek wcześniej.
Energy Singularity, młoda firma, jest optymistyczna dzięki 112 milionom dolarów prywatnych inwestycji i sukcesowi w budowie tokamaka z zaawansowanymi magnesami, co stanowi światową nowość. Nadprzewodniki wysokotemperaturowe umożliwiają tworzenie mniejszych tokamaków o równie wysokiej wydajności. Firma planuje zbudować tokamak drugiej generacji do 2027 roku i dostarczać energię przed 2035 rokiem. W USA tokamaki starzeją się, co zmusza kraj do korzystania z maszyn sojuszników w Europie i Japonii. Tymczasem Chiny budują park badawczy CRAFT za 570 milionów dolarów, który ma być gotowy w przyszłym roku.
W amerykańskim przemyśle narasta obawa, że Chiny przejmują przewagę, kopiując amerykańskie technologie. Chiński tokamak BEST, planowany na 2027 rok, jest wzorowany na projekcie firmy Commonwealth Fusion Systems z USA, a inna chińska maszyna przypomina projekt amerykańskiej firmy Helion. Chiny od lat kopiują technologie rozwijane w Stanach Zjednoczonych.
Na czym polega fuzja jądrowa?
Fuzja jądrowa to bardzo złożony proces, który polega na zmuszeniu do siebie dwóch jąder, które normalnie by się odpychały. Jednym ze sposobów, aby to zrobić, jest podniesienie temperatury w tokamaku do 150 milionów stopni Celsjusza, czyli 10 razy więcej niż w jądrze Słońca. Kiedy się wiążą, jądra wydzielają dużą ilość energii w postaci ciepła, które można następnie wykorzystać do obracania turbin i generowania energii.
Dzięki pieniądzom, które Chiny inwestują w badania, koncepcja tokamaka szybko ewoluuje. Chiński tokamak EAST w Hefei utrzymywał plazmę na stabilnym poziomie 70 milionów stopni Celsjusza – pięć razy gorętszą niż jądro Słońca – przez ponad 17 minut, co jest rekordem świata i obiektywnie zdumiewającym przełomem.
Zdaniem niektórych analityków jeśli chiński rząd będzie nadal inwestował ponad 1 miliard dolarów rocznie, może to wkrótce przyćmić wydatki USA, nawet w sektorze prywatnym. A jeśli te inwestycje się opłacą, kolorowe ulice w Szanghaju nie tylko będą napędzane fuzją jądrową, ale także rzucą na Chiny zupełnie nowe światło.
