Osim ITER-a (International Thermonuclear Experimental Reactor), najvećeg svjetskog fuzijskog projekta koji bi trebao nedvosmisleno dokazati da je tehnički i fizički moguće generirati energiju na zemlji nuklearnom fuzijom, radi se i na drugim projektima sličnog principa. U Njemačkoj se istražuje tzv. steleratorski princip u projektu Wendelstein 7-X, koji se donekle razlikuje od principa koji se istražuje u ITER-u, tokamaka. Projekt vrijedan milijardu eura službeno je pušten u pogon 2015. godine u prisustvu Angela Merkel, a nedavno ga je obišao i kancelar Olaf Scholz. Fuzija je sveti gral fizike i energetike, puno se nade u nju polaže, a u projektu Wendelstein 7-X važnu ulogu ima i jedan naš zemljak. Nikola Jakšić s Instituta Max Planck za fiziku plazme jedan je od ključnih ljudi u njemačkoj viziji dobivanja energije iz fuzije. Ugledni je stručnjak koji je nekoliko puta držao predavanja i na američkom MIT-u. U ovom intervjuu Jakšić nam je otkrio sve što treba znati o Wendelsteinu 7-X, fuziji, kao i važnosti takvih sustava za budućnost.
Kako se dogodilo da danas radite na jednom takvom projektu kao što je Wendelstein 7-X?
Nakon studija zaposlio sam 1981. u ondašnjoj Tvornici parnih turbina u Karlovcu koja se je zvala Jugoturbina. U to vrijeme ta tvornica kupila je licencu za izradu najvećih parnih turbina za nuklearne elektrane od ondašnje tvrtke BBC iz Švicarske koja je u međuvremenu više puta prodavana i preprodavana. No meni je to omogućilo da odem u Švicarsku te igrom slučaja tamo sretnem ljude s instituta na kojem danas radim jer je BBC tada radio magnetske zavojnice za tadašnji fuzijski eksperiment, preteču ovoga na kojem ja radim danas. Bio je to onda Wendelstein VII-AS a danas je to Wendelstein 7-X. Ti ljudi su me pozvali da dođem u Garching, u Institut Max Planck za fiziku plazme te sam od samih početaka počeo raditi na tom eksperimentu koji je igrom slučaja izgrađen na drugom kraju Njemačke, na Baltičkom moru u gradu Geifswaldu. Ono što sam ja napravio na Wendelsteinu 7-X jest dizajn cijele strukture koju drže supravodljive magnetske zavojnice. Magnetske zavojnice stvaraju magnetska polja i time čine srce svakog fuzijskog eksperimenta. Ta magnetska polja moraju imati izuzetnu jakost da bi držala čestice izuzetno visokih temperatura, preko 100 milijuna Celzijevih stupnjeva, podalje od čvrste materije, odnosno čelične strukture eksperimenta. Na projektu Wendelsteinu 7-X radim od samih početaka formiranja prvih ideja o tehničkim rješenjima strukture eksperimenta, od davne 1987. godine. Moj rad bio je gotov 2013. Da sam bio uspješan pokazuje praksa jer je uređaj pušten u pogon 2015. godine. To postrojenje je uspješno prošlo sve faze eksperimentalnog pogona koji se sastoji od mnogobrojnih stupnjeva i režima provjera pojedinih jedinica koje su svaka za sebe u većini sličajeva apsolutni prototipovi. Danas se može sa sigurnišću ustvrditi da je taj expermenat sa tehničke točke gledišta potpuno uspio.
Očito je potrebno ostvariti i veliko povjerenje da biste dobili takve odgovornosti.
Povjerenje sam stekao postupno, svojim radom i dokazivanjem. Došao sam ovdje kao mladi stručnjak . U osnovi sam specijalist za metodu konačnih elemenata, to je matematička metoda s kojom se rješavaju sistemi određenog tipa diferencijalnih jednadžbi. S tom metodom sam i razvio kompletnu podupirajuću strukturu gdje sam adekvatno proračunima krerirao sam dizajn odnosno dimenzionirao tj. optimirao svaku pojedinu komponentu konstrukcijskog sistema. Trebalo je naravno puno rada, kao što je trebalo i znanja koje sam donio sa sobom a stekao sam ga u Zagrebu na Fakultetu strojarstva i brodogradnje koji je onda bio na vrhunskom nivou a kojeg je kako sam informiran uspio zadržati usprkos poznatim poteškoćama našeg društva sve do današnjih dana. S tim se znanjem nigdje nisam posramio, dapače bio sam pozivan diljem svijeta da držim predavanja vezana uz moj rad. Tako sam nekoliko puta bio pozivan da držim predavanja na MIT (Massachusetts Institute of Technology) Boston, USA, jednom od najrenomiranijih tehničkih fakulteta u svijetu.
Niste li se zapitali imali se smisla baviti nečime što na kraju možda i ne uspije?
Nisam imao nekih velikih dvojbi zato što je već u vrijeme mog dolaska u Max Planck Institut cijeli svijet počeo surađivati na projektima fuzije. Tada je već bilo jasno da su problemi s klasičnim fisijskim nuklearnim elektranama sve veći i veći. Tada još nije bilo toliko diskusije o obnovljivim izvorima energije poput sunca ili vjetra, nuklearna energija bila je tada jedina alternativa. Vjetar i sunce jesu alternativni izvori energije, no ti izvori ne mogu dostatno pokriti sve potrebe za energijom i pitanje je hoće li to i u budućnosti moći. Pored toga ti izvori energije imaju i nekih drugih tehničkih problema poput pouzdanost konstantne proizvodnje energije koja garantira stabilnost električne mreže. Stoga je potrebno imati jedan pouzdani izvor električne energije koji trajno osigurava stabilnost. Vjetar, primjerice, jako oscilira, ili ga ima, pa i previše, ili ga nema. Alternativni izvori energije poput sunca i vjetra nose sa sobom niz problema koje treba riješiti poput skladištenje energije za razdoblje kada ti izvori nisu u stanju proizvoditi je, odnosno instalacije novih sistema infrastrukture itd. Svi ti čimbenici u konačnici zahtijevaju ogromne investicije, ali i promjenu navika i odricanje od komfora koji kao društvo smatramo sasvim normalnim! Fuzijska nuklearna energija za okolinu je potpuno bezopasna, pa će se kao gorivo u budućim fuzijskim reaktorima koristiti se deuterij i tricij (izotopi vodika) od kojih je samo tritium nisko radioaktivan s vremenom poluraspada od 12,3 godine. Pri tome je potrebno naglasiti da se radi o vrlo maloj količini radioaktivnog materijala potrebnog za rad jednog fuzijskog reaktora koji bi prema nekim procjenama trošio samo oko 200 kg tricija po godini. Dakako da se radi i na drugim fuzionim scenarijima uz ovoga, kojeg je najlakše ostvariti u ovozemaljskim uvetima, kao ona primjer fuzija dva atoma deuterija pri čemu bi se izbjegao radioaktivni tricij. Osim spomenutog radioaktivnog otpada dolazi i do aktiviranja samog postrojenja fuzijskog reaktora. Međutim, ta radioaktivnost ne predstavlja dodatnu opasnost za okolinu, pošto se za reciklažu tog postrojenja mogo primjeniti poznate metode koje se već koriste u recikliranju ugašenih nuklearnih postrojenja. Nuklearne nesreče tipa černobila su samim principom rada fuzionih reaktora isključene. Pošto se fuzijski procesi odvijaju u ultra visokom vakumu u slučaju bilo kakvih smetnji dolazi do utomatskog prekida svih fuzionih procesa Kada sam došao na institut, pitali su me jesam li uopće ikada čuo za plazma-fuziju? Moj odgovor je bio da baš i nisam, a odgovor s druge strane bio je: "Pa nisam ni ja, ali nema veze!"
Kakvi su bili vaši dojmovi o Angeli Merkel, jeste li s njome komunicirali prilikom puštanja u pogon eksperimenta Wendelstein 7-X?
Izravno se s njom ne možete komunicirati, kako su takvi političari uvijek u žurbi i sve se odvija po unaprijed oređenom protokolu po kojem sa njom u kontak dolazi samo uzak krug ljudi, ponajprije lokalni političari i uže vodstvo instituta. Ja sam bio također pozvan da prisustvujem tom za naš institut izuzetno značajanom događauj, tako da sam sve to doživio iz neposredne udaljenosti. Tadašnja kancelarka Merkel je održala svoj obavezni govor u kojem je sve nas naravno pohvalila i zaželila nam puno uspjeha u našem istraživačkom radu. Neovisno o tome za nas je bilo veliko priznanje sam čin njenog dolaska u naš institut jer kanzelar Njemačke ne dolazi bilo gdje i bilo kada. Možete zamisliti koliku vrijednost je to imalo za odnose s javnošću, ta vijest je bila objavljena u svim njemačkim medijima. Mi smo čak prilagodili datum puštanja u pogon eksperimenta prema raspoliživosti Kancelarke.
Zašto se Njemačka odlučila za stelarator, a ne za tokamak na kojem počiva ITER?
Postoje dva principa fuzijskih reaktora. Jedan je tokamak, a drugi stelarator poput Wendelsteina 7-X. Tokamak je kroz određena otkrića u fizici plazme, predvođena ruskim fizičarima, doživio nagli razvoj i time dobio veći prioritet od stelaratora. Činilo se da će ta otkrića brže doseći parametre plazme potrebne da se ostvari njezina fuzija. Međutim, tokamak ima problem zbog svojeg načina rada, naime tokamak radi pulsirajućim režimom. Vrijeme između dva aktivna pulsa koji bi generirali toplinsku energiju u jednom fuzijskom reaktoru iznosilo bi oko dva sata pa se postavlja pitanje prebrođivanja tog vremenskog perioda. Upravo to je temeljna prednost stelaratora kao fuzijskog rektora koji radi kontinuirano te nema prekida u radu. Institut Max Planck još uvijek radi ekvivalentno na oba principa. Eksperiment na principu tokamaka nazvan ASDEX Upgrade sagrađen u Garchingu prije 30-tak godina još uvijek radi u prvom redu za potrebe ITER-a. Pored Njemačke istraživački rad na stellaratorskom principu provodi se i u drugim zemljama. U Japanu je prije 20-tak godina sagrađen također jedan veliki stellartaor nazvan LHD (Large Helical Device). Taj eksperiment je drugačije sagrađen od našeg Wendelsteina 7-X, pogodan je samo za teoretska istraživanja, način na koji je sagrađen ne bi bio pogodan za gradnju jednog reaktora. Mi smo od samog početka razvijali tzv. modularnu strukturu koja će biti baza za gradnju fuzijskog reaktora. Naravno da je ključno pitanje, na koje se teško može odgovoriti s da ili ne, je li uopće fuzija kao izvor energije moguća, pa onda i imamo li materijale koji mogu izdržati takva opterećenja. Usto su potrebne i ogromne investicije. Ja opravdavam rad na tome jer mi kao društvo nemamo alternative za proizvodnju čiste energije. Jedno je sigurno, novac potrošen na razvoj fuzije ima puno više smisla od novca koji se troši na razvoj novog oružja koje će nas još brže i efikasnije uništavati. Svaka investicija u fuziju ima smisla iako danas još ne možemo jednoznačno odgovoriti na ta temeljna pitanja. Do sada je dokazano da ona funkcionira, ali nažalost u hidrogenskoj bombi.
Puno je kritika na račun nuklearki, je li ta tehnologija perspektiva energetike?
Po mojem mišljenju, klasične fisijske nuklearne elektrane još su uvijek jedina nama poznata alternativa pored koje momentalno ne poznajemo ništa bolje. Nuklearne elektrane uz hidroelektrane jedini su izvor energije koji ne ispušta za atmosferu štetni ugljikov dioksid (CO2) koji se smatra odgovornim za globalno zagrijavanje na Zemlji. Zasigurno se ne smije zanijekati problem radioaktivnog otpada koji proizvode nuklearne elektrane. Ja smatram da se taj problem može riješiti znanjem i mogućnostima kojima danas raspolažemo tako da zadovoljimo sve kriterije zaštite okoliša.
Jeste li ranije radili na sličnim sustavima, ovako velikima i komplicirianima?
Kada sam počeo raditi u tadašnjoj Jugoturbini, NE Krško bila je pred završetkom, bile su postavljene sve ključne komponente. Jugoturbina je tada željela raditi najveće turbine na svijetu, one od 1500 MW koje se uobičajeno koriste u nuklearnim elektranama. Tako sam i ja radio na usvajanju licence za te najveće turbine, međutim sve je to vrlo brzo prestalo zbog nam poznatih događaja. Ali ja sam otišao 1987. godine, jer tu nisam više vidio svoju perspektivu. Danas kada tamo prolazim vidim logotip GE, jer su na kraju nekadašnju Jugoturbinu preuzeli Amerikanci odnosno General Electric.
Bavite li se osim Wendelsteinom 7-x i još nečime na Institutu Max Planck?
Radimo isključivo na razvoju fuzije pa smo oslobođeni svih drugih zadataka na fakultetima. Postoji samo mali broj profesora koji rede an fakultetima uglavnom na katedrima vezanih uz plazma fiziku. Jasno je da se od nas traži da objavljujemo znanstvene radove o tome što radimo jer po tome se boduju instituti pa time dobivamo dodatna financijska sredstva.
Inače su vremena vrlo dinamična, pa i za veliku ekonomiju poput Njemačke. Kako vi na sve gledate?
Vremena postaju sve kompliciranija i kompleksnija u svakom pogledu, napose za ljude srednje i niže naobrazbe. Osobno ne osjećam neke velike negativne promjene u mojoj okolini, no općenito čovjek ne može da ne gleda oko sebe i da ne vidi da sve postaje složenije. Trenutno je situacija u cijelom svijetu toliko nestabilna da je teško reći kakvo će stanje biti već sutra. Normalno je da se to odražava na sve zemlje i sve ljude, tako i na nas ovdje.
Kako gledate na poziciju Hrvatske u ovoj današnjoj energetskoj priči?
Sada se je pokazalo kako je LNG već u vrijeme kada se odlučilo o njegovoj gradnji bio puni pogodk. Iako se teško moglo predvidjeti da će se sve ovo dogoditi. Za nas je to nešto od velikog značenja, nije čudo da su nas zajedno posjetili austrijski kancelar Karl Nehammer i bavarski premijer Markus Soeder te posjetili LNG. Očito je to za nas velika stvar.
Surađujete li s našim znanstvenicima iz istog polja?
Uvijek sam pri ruci Tončiju Tadiću i ekipi s Instituta Ruđer Bošković koji su postigli izuzetno veliki uspjeh uključivanja Hrvatske i njezinih znanstvenika u projekte vezane uz plazma-fuziju. On se svojim osebujnim radom i sposobnošću uspio izboriti da Hrvatska uz Španjolsku dobije udio u projektu razvoja novih materijala za potrebe fuzijskih reaktora.
Što kažete na najnovije vijesti povodom uspjeha u realiziranju fuzijskih procesa u ovozemaljskim uvjetima u SAD-u?
Eksperiment o kojem se u zadnje vrijeme može mnogo čuti nalazi se u Americi u blizini San Francisca, a poznat je kao NIF (National Ignition Facility). Taj eksperiment je potpuno druge vrste, to je laserska fuzija za razliku od gore diskutirane tzv. magnetske fuzije. U laserskoj fuziji se jakim laserskim zrakama "bombardiraju" atomi vodika, odnosno njihovih izotopa pri čemu se stvaraju izuzetno veliki pritisci i temperatura te se tako stvaraju uvjeti za fuziju tih atoma. Taj eksperiment ponajprije ima za cilj čisto teoretsko istraživanje fuzije u ovozemaljskim uvjetima. Do sada još nema ideja kako bi trebao izgledati fuzijski reaktor koji bi radio na principu laserske fuzije. Međutim, neovisno o ovim praktičnim razmišljanjima, to je veliko dostignuće u naporima da se dođe do konačnog cilja korištenja fuzijskih procesa za proizvodnju energije.
