Идва нова енергийна ера: Къде е мястото на ЕС и България?

Въпросът за технологичния и енергийния суверенитет на Европа придобива все по-централно значение. Докато Европейската комисия се подготвя да публикува първата си дългосрочна и мащабна Стратегия за ядрения синтез, САЩ и Китай вече инвестират милиарди в изграждането на собствени индустриални вериги. Къде са мястото и приносът на ЕС и България в този преломен момент за науката и света?

Тази година световният енергиен пазар преминава през радикални промени, съпътствани от геополитическо съперничество. Времето на относително предвидимите енергийни доставки приключи, а конфликтите в Близкия изток и Украйна оголиха уязвимостта на европейската критична инфраструктура и веригите за доставка на енергийни ресурси. Енергийната сигурност вече не се изразява единствено в осигуряването на петрол и природен газ. Тя се превръща в битка за технологично лидерство и контрол върху веригите за доставки.

Европа се намира на кръстопът. Въпреки че постигна напредък в намаляването на зависимостта си от руския газ, Старият континент остава зависим от вноса на втечнен природен газ и суровини. Традиционната ядрена енергетика и бъдещите технологии за термоядрен синтез излизат на преден план като неделима част от европейския енергиен микс.

Термоядреният синтез – процесът, при който леки водородни ядра (деутерий и тритий) се сливат при екстремни температури, за да образуват по-тежко хелиево ядро, освобождавайки огромно количество чиста енергия – представлява дългосрочното решение на енергийния проблем на човечеството.

Председателката на Европейската комисия Урсула фон дер Лайен подчерта, че цените на електроенергията в Европа са твърде високи и призова за по-силно възраждане на ядрената енергетика. По време на речта си на Срещата на върха за ядрена енергия в Париж през март, тя заяви, че ядрената енергия и възобновяемите източници заедно могат да гарантират енергийната сигурност, конкурентоспособността и независимостта.

„Тъй като ядрената енергия и възобновяемите източници имат съществена роля, това не е въпрос на избор „или-или“. Най-голямата им сила е в съчетанието им. Ядрената енергия е надеждна и осигурява електричество денонощно, през цялата година. Затова най-ефективната система съчетава ядрена енергия и възобновяеми източници и се подкрепя от методи за съхранение, гъвкавост и надеждни електропреносни мрежи.“

В Европа се намира най-големият в света международен научен експеримент ITER, разположен в южната част на Франция. Проектът се явява основа на световното научно сътрудничество и в него участват 34 държави, включително САЩ, Китай, Русия, Япония, Южна Корея и Индия, като ЕС осигурява най-големия дял от финансирането.Летиция Морати, евродепутат от ЕНП:

„Според мен Европа трябва да има амбицията да се превърне в изключително благоприятна среда за иновации. За да постигнем това, е нужно да инвестираме в термоядрения синтез чрез инструментите, с които разполагаме, като „Хоризонт Европа“ или InvestEU и да превърнем Европа в център за инвестиции в тази област. Това ще помогне на стартиращите компании, както и за наваксване на изоставането спрямо други държави, които в момента са по-напред в подкрепата на компании в тази сфера.“

Този месец Европейската асоциация по термоядрен синтез (EFA) и Fusion Europe (FE) предприеха процес на обединение, настоявайки за „смела, приложима и навременна“ стратегия на ЕС, която да превърне научните постижения в реални индустриални вериги за доставки.

Българският учен и инженер Анна Енчева, която заема ръководнапозиция в ITER, обясни защо създаването на специфична европейска регулаторна рамка за ядрения синтез е важно:

„Важно е да се подчертае, че безопасността трябва винаги да остава абсолютен приоритет. Въпросът не е в намаляване на стандартите, а в създаване на регулаторна рамка, която отразява реалните характеристики на технологията. При традиционните ядрени централи се използва делене на тежки атомни ядра и съществува възможност за самоподдържаща се верижна реакция. Разликата с термоядрения синтез е, че ако условията за поддържане на плазмата бъдат нарушени, реакцията просто спира. Това означава, че част от рисковете, характерни при традиционните реактори на базата на делене, не съществуват при ядрения синтез. Поради тази причина много експерти смятат, че е необходим отделен регулаторен подход за съоръженията за ядрен синтез. Ако Европа успее своевременно да изгради такава рамка, за мен тя е много наложителна и необходима,това ще улесни прехода от експериментални инсталации, каквато е ITER, към бъдещи инсталации, които демонстрират, че ядреният синтез наистина е възможен, и също така и комерсиални инсталации, които ще произвеждат електричество. Това също ще доведе и до една по-голяма конкурентоспособност на Европа в тази стратегическа област, която през последните няколко години стана много известна и много нашумя.“

За да се превърнат научните пробиви в практически успех, Европейският съюз трябва да осигури предвидимо финансиране в следващия дългосрочен бюджет – Многогодишната финансова рамка за периода 2028-2034 г. Преговорите по нея са в ход, като Европейският парламент заема твърда позиция в защита на научните приоритети.Засилването на подкрепата за научни изследвания е в синхрон с визията и на Европейската комисия:

„През последните години наблюдаваме възраждане на ядрената енергия в цял свят и Европа иска да бъде част от него. Миналата година променихме правилата за държавна помощ, за да разширим подкрепата за ядреното делене и горивата. Създадохме първия в света индустриален алианс за малки модулни реактори. Предлагаме също да инвестираме над 5 милиарда евро в следващия си бюджет за изследвания в областта на термоядрения синтез, включително чрез проекта ITER.“

„Очевидно е, че ядрената надпревара вече е в ход. Но знаем, че Европа разполага с всичко необходимо, за да води. Имаме половин милион висококвалифицирани специалисти в ядрената област – значително повече от САЩ и Китай. Ние сме начело на световните иновации при модулните реактори. И сега имаме амбицията да действаме бързо и в голям мащаб, за да превърнем Европа в глобален център на следващото поколение ядрена енергетика.“

Анна Енчева споделя своите виждания за мащаба на проекта и предизвикателствата пред европейската стратегия:

„ITER е най-големият инженерно-научен проект в областта на ядрения синтез до момента. Това не е просто изграждане на една енергийна инсталация, а създаване на технология от напълно нов тип, която досега не е функционирала и не е била изграждана. Напредъкът е много осезаем. Всеки ден ние инженерите решаваме проблеми, за които често няма готови решения в световната практика и именно затова проектът е толкова важен не само за бъдещето на нашите енергийни доставки, но и за развитието на високите технологии като цяло. Конкуренцията е реална и тя се засилва. Китай инвестира много сериозно в националната си програма за ядрен синтез и напредват със страшно бързи стъпки, а в САЩ наблюдаваме бързо развитие на частни стартъп компании в тази област, подкрепени от значителен капитал и по-гъвкава среда за иновация. Също така се забелязва и тенденцията за участие на правителства вече в частни стартъпи, защото те имат по-агресивно планиране и по-бързо постигане на целите. Европа продължава да има силни позиции. Напоследък се наблюдава, че Германия се ориентира много в областта на ядрения синтез и подкрепят усилено частните стартъпи (няколко случая има вече в последните няколко седмици и месеци, които получиха потвърждението на германското правителство). ITER остава най-мащабният проект за термоядрен синтез. А също така и разковниче на голяма част от критичните знания, инженерните решения и индустриален капацитет, който се развива именно в момента. Освен това в ITER нашата настройка е да подкрепяме колкото е възможно повече частните стартъпи по света и да ги правим съпричастни на нашите успехи, както и на нашите провали, от които могат да учат. Европейските фирми примерно натрупаха вече доста опит, уникален опит в производството на високотехнологични компоненти, които са необходими за ITER, и това ще подобри пътя им към частните стартъпи в тази област. Рискът не е толкова Европа да изостане научно, колкото да забави комерсиализацията на технологията. Затова бъдещата европейска стратегия трябва да осигури не само подкрепа на ниво изследвания, но и по-бърз преход към индустриализация на такива проекти и ако Европа успее да съчетае научното си лидерство с по-ефективни регулаторни и инвестиционни политики, тя може да бъде един от основните глобални играчи в тази област.“

България страда от липса на достатъчно млади хора, желаещи да се посветят на ядрените науки, и от отсъствието на развита местна индустрия, която да използва високотехнологичните приложения в тази област.Деканът на Физическият факултет към Софийския университет „Св. Климент Охридски“ и професор по ядрена физика Георги Райновски коментира ситуацията в българското образование:

„Това, което имаме като обучителни програми, е преди всичко програмата по физика на плазмата и термоядрения синтез, която е магистърска програма. Тя е в катедра „Радиофизика и електроника“. Там се намират и основно специалистите, които се занимават с физика на плазмата. Тук обаче трябва да подчертая, че интересът към тези програми не е особено голям. Подобно нещо се наблюдава във всички приложни ядрени програми, което представлява и съществен проблем за развитието на ядрената енергетика. А специално в термоядрения синтез липсата на подобен интерес се дължи и на факта, че няма директна реализация на подобни специалисти в страната. Все още нямаме такава индустрия, която да експлоатира плазмените технологии в частта им високотемпературна плазма, която е гръбнакът на термоядрения синтез или на технологиите, върху които се базира конвенционалният термоядрен синтез. Физическият факултет е факултетът с най-силно изразен научноизследователски профил в Софийския университет. Науката, качеството на научните изследвания във Физическия факултет е на световно ниво и това позволявапреподавателите, изследователите от Физическия факултет – по-точно не го позволява, а изисква – тези хора да са интегрирани в европейското научно пространство, което се е случило много, много отдавна. Ние сме неразривна част от това пространство. Имаме изследвания, свързани с ITER, участваме и в различни други инициативи в Германия, в Института „Макс Планк“ в Гархинг.“

Въпреки големите предизвикателства пред финансирането и задържането на млади таланти, потенциалните ползи от термоядрения синтез за икономиката, климата и глобалната стабилност са твърде големи, за да бъдат пренебрегнати.Европейската инвестиционна банкаразпознава потенциала на тази  технология.Франц Дерлер – експерт от Европейската инвестиционна банка:

„Европа е сравнително добре позиционирана да играе важна роля в бъдещето на термоядрения синтез. Континентът разполага със значителен научен и технологичен потенциал, както и със съществуваща индустриална верига за доставки, която може да превърне синтеза в реалност. По отношение на финансирането обаче, от около 10 милиарда за последните пет години, само малка част е насочена към частни европейски проекти в областта на синтеза. Въпреки това, две компании в Европа съвсем наскоро привлякоха значително финансиране с подкрепата на водещи инвеститори. Убеден съм, че в Европа предстои още развитие в тази посока.“

„Инвестициите в дълбоки технологии като цяло са изключително вълнуващи. А когато става дума за синтез, може да звучи като игра на думи, но именно енергията в самата екосистема на синтеза бих откроил. Работят изключително умни и отдадени хора, които се стремят да превърнат синтеза в реалност. Да бъдеш малка част от тази обща екосистема е наистина вълнуващо. Бих казал, че въпросът е прост: ами ако наистина се получи? Това би имало огромни последици за икономиката, за климата и дори за глобалните конфликти. Някои казват, че ако термоядреният синтез стане реалност, той би могъл да реши половината от проблемите на света. А това звучи доста вълнуващо, нали?“

За да бъде сред победителите в тази надпревара, Европейският съюз трябва да завърши Стратегията си за термоядрен синтез, да осигури финансиране и да създаде регулаторна рамка, която да привлече частни инвестиции. А България трябва да мотивира следващото поколение ядрени физици и инженери, за да не остане само наблюдател в настъпващата нова енергийна ера.