Program STEP oficjalnie przeszedł z etapu projektowania koncepcyjnego do fazy dostarczania rozwiązań technicznych. Jest to bezpośredni wynik rządowej aprobaty dla pełnego rozwoju elektrowni, która ma stać się dowodem na komercyjną opłacalność energii termojądrowej. Kluczowym elementem tej transformacji jest partnerstwo między państwową spółką UK Fusion Energy Ltd (UKFE) a firmą Tokamak Energy, jednym z najbardziej innowacyjnych przedsiębiorstw w branży.
Podpisana umowa zakłada, że Tokamak Energy obejmie rolę partnera systemowego w zakresie inżynierii magnesów w latach 2026–2029. Współpraca ta ma na celu opracowanie architektury magnetycznej, inżynierię systemów tokamaka oraz integrację komponentów bezpośrednio stykających się z gorącą plazmą. To ogromne wyzwanie logistyczne i technologiczne, które wymaga połączenia sił naukowców z sektora publicznego i prywatnego.
Serce reaktora: Magnesy decydują o sukcesie
Dlaczego magnesy są tak istotne? W reaktorze termojądrowym paliwo – izotopy wodoru – podgrzewane jest do temperatur przekraczających 100 milionów stopni Celsjusza, czyli kilkukrotnie wyższych niż te panujące w jądrze Słońca. W takim stanie materia staje się plazmą. Żaden fizyczny materiał nie jest w stanie wytrzymać takiego gorąca bez natychmiastowego stopnienia. Rozwiązaniem jest magnetyczne uwięzienie plazmy.
Czytaj także: To jeszcze nie fuzja jądrowa, ale system Century generuje plazmę co pięć sekund
Potężne pola magnetyczne działają jak niewidzialne naczynie, które utrzymuje plazmę z dala od ścian reaktora. Tokamak Energy wnosi do projektu STEP swoje unikalne doświadczenie w tworzeniu magnesów wykorzystujących wysokotemperaturowe nadprzewodniki (HTS). Technologia ta pozwala na budowę mniejszych, bardziej efektywnych reaktorów o sferycznym kształcie, co odróżnia brytyjską koncepcję od klasycznych, toroidalnych reaktorów (przypominających pączka z dziurką), takich jak budowany we Francji międzynarodowy projekt ITER.
Udowodniona skuteczność: Sukcesy ST40 i systemu Demo4
Wybór Tokamak Energy na kluczowego partnera nie jest przypadkowy. Firma posiada już na swoim koncie wymierne sukcesy, które potwierdzają gotowość ich technologii do wdrożenia na większą skalę. Ich flagowy, sferyczny tokamak ST40 zademonstrował imponującą wydajność, osiągając natężenie prądu plazmy na poziomie 1 megaampera. Urządzenie to odnotowało jeden z najwyższych wyników tzw. potrójnego produktu fuzji (iloczyn gęstości, temperatury i czasu utrzymania energii) wśród urządzeń obsługiwanych przez podmioty prywatne.
Równolegle firma rozwija system magnesów nadprzewodzących Demo4, który w warunkach kriogenicznych osiągnął natężenie pola magnetycznego rzędu 11,8 Tesli. To osiągnięcie pozwala na testowanie zachowania magnesów w warunkach rzeczywistych, odzwierciedlających te, które będą panować wewnątrz pełnowymiarowej elektrowni. Dzięki wczesnym testom systemów chłodzenia i integralności strukturalnej, inżynierowie mogą wyeliminować ryzyko kosztownych błędów na późniejszych etapach budowy.
Od inżynierii po geotechnikę: Szeroki front prac
Program STEP to jednak znacznie więcej niż tylko magnesy. W ostatnim roku poczyniono postępy w wielu innych obszarach. Jednym z nich jest walidacja divertora SuperX na urządzeniu MAST Upgrade – systemu odpowiedzialnego za odprowadzanie nadmiaru ciepła z plazmy. Opracowano również nowe gatunki stali odpornej na promieniowanie neutronowe oraz wdrożono zaawansowane cyfrowe systemy zarządzania cyklem życia produktu (PLM).
Czytaj także: 100 razy większa moc fuzji jądrowej, a to dopiero początek zalet. Tak może wyglądać świat bez węgla
Równocześnie trwają intensywne prace w West Burton, lokalizacji wybranej pod budowę przyszłej elektrowni. Przeprowadzono już badania geotechniczne i oceny środowiskowe. Co ciekawe, program STEP staje się motorem napędowym dla brytyjskiej gospodarki – baza dostawców rozrosła się do ponad 500 firm, z których aż 83 procent ma swoją siedzibę w Wielkiej Brytanii.
Warrick Matthews, dyrektor generalny Tokamak Energy, podkreśla: „Magnesy HTS to technologia transformacyjna, niezbędna do dostarczania urządzeń do fuzji wytwarzających energię. Potwierdzenie naszej pozycji w wiodącym na świecie programie STEP to dla nas powód do dumy”. Jeśli prace będą postępować w obecnym tempie, Wielka Brytania ma szansę stać się pierwszym krajem, który udowodni, że fuzja jądrowa może być stabilnym i czystym fundamentem nowoczesnej energetyki.
