ZAP Energy z powodzeniem uruchomiło swój system Century, który generuje impulsy plazmy przypominające potężne wyładowania elektryczne w regularnych, pięciosekundowych odstępach. Każdy z tych impulsów przenosi natężenie około 500 kA (kiloamperów), co stanowi wartość 20 razy przewyższającą typowe uderzenie pioruna.
Czytaj też: Fuzja jądrowa zaskakuje. Zaobserwowane zjawisko było sprzeczne z teoriami
Technologia stojąca za tym osiągnięciem nosi nazwę Z-pinch i sięga korzeniami lat 50. ubiegłego wieku. Wtedy to brytyjskie urządzenie ZETA napotkało fundamentalny problem z niestabilnością plazmy. Przełom nastąpił dopiero w latach 90., gdy dr Uri Shumlak z University of Washington opracował metodę osiowego przepływu ścinającego. W dużym uproszczeniu, zewnętrzne warstwy plazmy poruszają się szybciej niż jej rdzeń, co naturalnie stabilizuje całą strukturę.
Fuzja jądrowa w pigułce
Co istotne, podejście ZAP Energy różni się zasadniczo od konkurencyjnych rozwiązań. Nie wymaga stosowania skomplikowanych magnesów nadprzewodzących, które muszą być chłodzone do temperatur bliskich zera absolutnego, ani potężnych systemów laserowych.
Czytaj też: Energia słoneczna za mniej niż 1 cent za kilowatogodzinę. Nowa technologia wywraca rynek do góry nogami
Platforma testowa Century osiągnęła średnią moc 39 kW, co oznacza dwudziestokrotny wzrost w porównaniu z wynikami sprzed roku. System pracuje z częstotliwością 0,2 Hz, co przekłada się na 12 generowanych impulsów na minutę. W lutym 2025 roku Departament Energii potwierdził pomyślne zakończenie trzygodzinnej kampanii testowej, podczas której wygenerowano ponad 1000 kolejnych impulsów plazmy, każdy o natężeniu co najmniej 100 kA.
Warto jednak zaznaczyć, że Century służy obecnie jako platforma badawcza, a nie funkcjonalny reaktor fuzyjny. System wykorzystuje zwykły wodór zamiast kosztownego paliwa deuterowo-trytowego, co oznacza, że nie zachodzą tam właściwe reakcje fuzyjne ani nie są emitowane neutrony. To ważne rozróżnienie, które często umyka w medialnych doniesieniach o postępach w fuzji jądrowej.
Od strony technicznej, platforma Century stanowi kompleksowy system inżynieryjny. Pętla z 1100 kg cyrkulującego płynnego bizmutu odpowiada za odprowadzanie ciepła z komory reakcyjnej, podczas gdy specjalny wymiennik ciepła o mocy 200 kW chłodzi cały układ. Szczególnie godne uwagi jest to, że ścianki komory pokryte ciekłym metalem oraz elektrody wykazały niezwykłą odporność na ekstremalne warunki pracy, w tym temperatury sięgające tysięcy stopni i ogromne naprężenia elektryczne.
Matthew Thompson, wiceprezydent ds. inżynierii systemów w ZAP Energy, podkreśla znaczenie testów w rzeczywistych warunkach. Długotrwałe działanie zintegrowanego systemu o mocy 30 kW dostarcza cennych informacji o tym, jak mogłaby wyglądać przyszła komercyjna elektrownia fuzyjna. Firma zatrudnia obecnie 150 pracowników w Seattle i San Diego, a jej CEO Benj Conway zwraca uwagę, że fuzja to nie tylko problem fizyki plazmy, ale przede wszystkim wyzwanie integracji różnych systemów.
Patrząc z szerszej perspektywy, podejście oparte na Z-pinch może okazać się szybszą drogą do komercjalizacji fuzji niż gigantyczne projekty międzynarodowe. Prostota konstrukcji i brak konieczności stosowania egzotycznych materiałów to niewątpliwe atuty. Jednak droga do praktycznego wykorzystania tej technologii w energetyce wciąż pozostaje długa i pełna wyzwań.