Zestaw obrazów 2019
zdjecie1.jpg
zdjecie2.jpg
zdjecie3.jpg
zdjecie4.jpg
zdjecie5.jpg
zdjecie6.jpg
2019_1.JPG
2019_2.JPG
2019_4.JPG
O tym, jak się wybić na niezależność w energetyce prof. Jacek Jagielski opowiada Krzysztofowi Urbańskiemu.
Fizycy pasjonują się swoimi „zabawkami" jak dzieci. Miałem szansę obserwować to przy okazji inauguracji stellaratora Wendelstein 7-X w Greifswaldzie (urządzenie do wytwarzania plazmy i przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej). Ale ta zabawka kosztowała
370 mln euro...
Jacek Jagielski: Dzięki takim „zabawkom" ktoś w przyszłości będzie zarabiał gigantyczne pieniądze. Takie urządzenia będą gwarantowały dostęp do wielkiej ilości energii na świecie, lekko licząc – tysiąc razy więcej, niż możemy wyprodukować dzisiaj.
Jak to możliwe?
Urządzenia, które w przyszłości będą produkowały prąd, będą się różniły od naszego stellaratora („naszego", bo Polska ma w nim udział procentowy). Służy on do eksperymentalnego inicjowania i badania zjawiska fuzji jądrowej.
A jak do tego dojdziemy?
Ilość energii, jaką za 100 lat świat będzie w stanie wyprodukować, jest niewyobrażalnie duża. Zapewni ją technologia oparta na fuzji jądrowej. Niemcy o tym wiedzą i aby sobie zapewnić do niej dostęp i mieć przewagę technologiczną nad innymi krajami, już dzisiaj prowadzą eksperymenty w tym kierunku. Ale na początku tej drogi nie będą to stellaratory czy tokamaki (służące do tego samego celu), takie jak ITER budowany we Francji. Najbliższą przyszłością będą elektrownie jądrowe podobne do tych, jakie znamy dzisiaj, ale oparte na innej technologii. Będzie to czwarta generacja reaktorów jądrowych wykorzystujących zjawisko rozszczepienia. Większość z tych, które obecnie pracują, to druga generacja. Budowane obecnie to trzecia i trzecia plus. Są one mniej więcej dziesięć razy bezpieczniejsze od obecnie stosowanych. Taka katastrofa jak w Fukushimie nie mogłaby się zdarzyć w reaktorze trzeciej generacji.
A co z energią wiatru, słońca?
Odnawialne źródła energii nie są rozwiązaniem zapewniającym podstawowe źródło energii dla świata. Z bardzo prostego powodu. Są nieprzewidywalne: wiatr wieje albo nie, jest słonecznie albo pochmurno, najwięcej prądu potrzeba w zimie, kiedy światła słonecznego jest najmniej. Polska jest płaskim krajem i na elektrownie wodne nie mamy co liczyć. Żeby takie źródła energii stały się podstawą bilansu energetycznego kraju, musi zostać opracowana technologia umożliwiająca masowe magazynowanie energii w ilościach wystarczających dla całego kraju przez wiele tygodni. Nie ma na świecie takiej technologii i nie mamy pojęcia, czym ona mogłaby być. Energia odnawialna będzie więc marginesem produkcji energii. Jest to kilka, może kilkanaście procent.
Jesteśmy skazani na paliwa kopalne?
Mniej więcej połowa zasobów energetycznych Ziemi zmagazynowanych w paliwach kopalnych to węgiel, po dwadzieścia parę procent to ropa naftowa i gaz. Około 5 procent to uran 235, który jest paliwem reaktorów obecnych, drugiej i trzeciej generacji. Razem stanowi to ok. 37 zettadżuli energii. Zetta to 10 do 21 potęgi – naukowe określenie na „cholernie dużo". Ale zużywamy również „cholernie dużo" energii. Już widać koniec obecnie dostępnych zasobów paliw kopalnych. Na szczęście są rozwiązania. Za jakieś 30 lat pojawią się pierwsze reaktory czwartej generacji. Prototypy już są budowane, np. francuski projekt ASTRID, belgijsko-rumuński ALFRED lub planowane w krajach Grupy Wyszehradzkiej reaktory chłodzone gazem: ALLEGRO i HTR.
Kiedy takie reaktory wejdą do użytku?
Za 30–40 lat – tyle czasu zajmie zbudowanie prototypu, sprawdzenie go, zaprojektowanie i zbudowanie docelowego urządzenia. Wtedy bilans energii zmieni się dramatycznie. Ropa, gaz i węgiel, to, co dziś stanowi 95 proc. zasobów energetycznych świata, skurczy się do 15 proc., a 85 proc. będzie zmagazynowanych w uranie.
Dlaczego?
Na pierwszy rzut oka wydaje się, że zastąpienie trzeciej generacji reaktorów czwartą to niewielka zmiana. Ale tak nie jest. Druga i trzecia generacja reaktorów wykorzystuje jako paliwo izotop uranu 235, którego jest 0,7 proc. w naturalnych złożach tego pierwiastka na Ziemi. W czwartej generacji reaktorów będzie można wykorzystywać izotop uranu 238, którego jest 99,3 proc. To co teraz jest balastem i przelatuje przez reaktor, będzie cennym paliwem. Będziemy mieli do dyspozycji sto razy więcej paliwa.
To będzie jakaś rewolucja?
Wtedy z tych 37 zettadżuli energii na świecie – zakładając, że mówimy tylko o znanych dziś złożach uranu – zrobi nam się 2,5 tys. zettadżuli. To jakieś 70 razy więcej niż dziś. Innymi słowy, za 30–40 lat technologia czwartej generacji reaktorów będzie pozwalała kontrolować dostęp do 85 proc. zasobów energetycznych planety.
Załapiemy się?
Krajem, który w Europie przoduje w energetyce jądrowej, jest Francja. Tam jest mnóstwo reaktorów, a przy nich są baseny, gdzie przechowuje się zużyte paliwo z reaktorów, które zawiera głównie uran 238. Czyli de facto nie są to odpady radioaktywne, lecz paliwo do reaktorów czwartej generacji! Te zapasy, które zgromadzili Francuzi, wystarczą na produkcję prądu w reaktorach czwartej generacji przez jakieś 1000 lat! Nie muszą kupować paliwa do przyszłych reaktorów. Jeżeli jest coś, co może być niezależnością energetyczną kraju w większym stopniu, to ja tego nie znam. Oni nie muszą kupować gazu u Rosjan.
A my, co możemy zrobić?
Wbrew pozorom już robimy. A teraz jest dla nas wyjątkowo korzystny moment. Wszystko zależy jedynie od decyzji politycznej. Istnieje kilka koncepcji reaktorów czwartej generacji. Wśród nich jest obiecujący pomysł reaktora chłodzonego gazem – ciekłym helem. Moglibyśmy wziąć taki projekt i zacząć budować prototyp reaktora. Ponieważ jednak to zbyt rozległy projekt, żebyśmy sobie dali z nim sami radę, moglibyśmy współpracować z krajami Grupy Wyszehradzkiej – Węgrami, Czechami i Słowacją. W ubiegłym roku zarejestrowane zostało stowarzyszenie Centrum Doskonałości V4G4, które organizuje nasze kraje do wspólnych badań. Oczywiście wymagałoby to współdziałania z Francją, która ma największe doświadczenie w technologiach jądrowych. Ale Francuzi z kolei mogą wziąć tylko jeden projekt – bo więcej nie udźwigną: mają już program ASTRID i chcą współpracować z nami w projekcie reaktora chłodzonego gazem. A my mamy nad nimi wielką przewagę...
Jaką?
Możemy wykorzystać pieniądze strukturalne Unii Europejskiej, a Francja nie może! Każdy z naszej czwórki krajów wyspecjalizowałby się w czymś innym. Słowacy projektowaliby reaktor, Węgrzy opracowaliby paliwo, Czesi układ chłodzenia, a my materiały strukturalne. Każde z tych laboratoriów mogłoby być finansowane z pieniędzy strukturalnych, które są w dyspozycji rządów poszczególnych krajów. W rezultacie moglibyśmy wejść na rynek jako partner, który ma bardzo dużo do powiedzenia. Francuzi nie rozwiną technologii reaktorów chłodzonych gazem inaczej niż we współpracy z nami. Gdyby nasz pomysł się udał, nie bylibyśmy udziałowcem mającym parę procent, ale dużo więcej.
Koncepcja wydaje się prosta...
Paliw kopalnych jest coraz mniej, a ropa, węgiel albo gaz są jednocześnie surowcami dla przemysłu chemicznego. Natomiast z uranu i deuteru nie da się zrobić niczego innego, tylko energię. Logiczne jest więc, żeby węglowodory wykorzystywać jako surowiec dla przemysłu chemicznego, a prąd wytwarzać z tego, co się nadaje tylko do jego produkcji. Mamy otwarte okno oraz gotową strukturę i możemy z nią wejść w technologię, która za 30 lat będzie kontrolowała 85 proc. wytwarzanej na świecie energii. I moglibyśmy to robić za pieniądze europejskie.
To dlaczego nie robimy?
Mogłoby być, gdyby politycy odpowiedzialni za rozwój kraju podjęli taką decyzję. I tu wracamy do naszego stellaratora. W Niemczech – kraju o większym potencjale niż Polska – uważają, że muszą planować strategicznie w perspektywie nawet stuletniej. Nas na to nie stać, ale obowiązkowe jest planowanie na 30–40 lat. To wymaga od polityków myślenia nie tylko w perspektywie najbliższych wyborów, ale dziesięcioleci. Musimy zdecydować, jak nasz kraj ma wyglądać za 30–40 lat i co chcemy wtedy produkować lepiej i wydajniej niż inni. Albo rozwiniemy nowoczesne technologie, które można sprzedać drogo, jak reaktory czwartej generacji, albo będziemy produkować to, co potrafi zrobić każdy. Będziemy konkurować pensjami pracowników?
Rząd chce otwierać elektrownie węglowe...
Prognozy mówią o tym, że za 20 lat 80 proc. węgla zużywanego w Polsce będzie sprowadzane z zagranicy. Elektrownie węglowe buduje się na 40–50 lat. Na kilka dziesięcioleci uzależnimy się od importu tego surowca.
A skąd będziemy go sprowadzać?
Na przykład z Ukrainy, a może się okazać, że kopalnie ukraińskie są pod kontrolą rosyjską, i co wtedy? Uniezależnimy się od rosyjskiego gazu, a uzależnimy od węgla? Nie chodzi mi o to, żeby zamykać kopalnie. Wydobywajmy węgiel, dopóki jest. Ale uczmy się, jak żyć w epoce, kiedy węgiel będzie surowcem, a nie tylko paliwem.
Źródło: rp.pl
16 kwietnia 2014 w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy odbyło się spotkanie robocze poświęcone uzgodnieniu tekstu Umowy o ustanowieniu centrum naukowo-przemysłowego pod nazwą Nowe Technologie Energetyczne. Instytut gościł przedstawicieli 7 uczelni, 2 instytutów badawczych i 2 instytutów PAN oraz Wrocławskiego Parku Technologicznego. Uczestnicy spotkania zgłosili swoje uwagi odnośnie kształtu współpracy w ramach nowej struktury, którą przedstawił dyrektor Andrzej Gałkowski.
Ustanowienie Centrum NTE wynika z decyzji Minister Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 8 kwietnia br. o powierzeniu IFPiLM funkcji Krajowego Punktu Kontaktowego Euratom-Fusion, stanowiącego ośrodek koordynujący pracę centrum naukowo-przemysłowego realizującego w Polsce Wspólny Program Fuzji Jądrowej (Euratom Joint Programme) Wspólnoty Euratom. W programie tym, oprócz głównego beneficjenta (którym na mocy decyzji MNiSW jest IFPiLM), współfinansowanie z Komisji Europejskiej mogą otrzymać także inne podmioty, powiązane z beneficjentem umową prawną, i to jest drugi powód powstania Centrum NTE. Kształt umowy został ostatecznie uzgodniony i w najbliższym czasie zostanie ona podpisana przez reprezentantów zainteresowanych instytucji.
Projekt ITER, w ramach którego na południu Francji powstanie reaktor termojądrowy, będzie najdroższym na świecie - zaraz po Międzynarodowej Stacji Kosmicznej - projektem badawczym. Mają w nim pewien udział również Polacy.ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) to budowany w Cadarache na południu Francji reaktor, który ma zbadać możliwości produkcji energii za pomocą fuzji termojądrowej. Taka sama reakcja jest źródłem energii w gwiazdach, w tym w Słońcu. Zakłada się, że tokamak - bo tak nazywa się reaktor energii termojądrowej - będzie wytwarzać co najmniej 10 razy więcej energii niż zużywać.
W projekcie ITER biorą udział Unia Europejska, Chiny, Indie, Rosja, Stany Zjednoczone, Japonia i Korea Południowa - kraje, które w sumie zamieszkiwane są przez ponad połowę ludzkości. Początkowo zakładano, że koszt projektu wyniesie kilka mld euro, ale teraz mówi się nawet o kosztach rzędu 20 mld euro. Unia Europejska sfinansować ma do 50 proc. przedsięwzięcia, a każdy z pozostałych krajów - do 10 proc.
Polska - tak jak i inne kraje członkowskie Europejskiej Wspólnoty Energii Atomowej (EURATOM-u) może brać udział w przetargach i walczyć o udział w badaniach. Udział tych krajów koordynowany jest przez instytucję Fusion For Energy (F4E).
Jak w rozmowie z PAP mówi prof. Roman Zagórski, wicedyrektor Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie (IFPiLM), w skład "paliwa" jądrowego w urządzeniu ITER wchodzić będą deuter i tryt. Są to izotopy wodoru, które w swoich jądrach atomowych mieszczą dodatkowe neutrony. W odpowiednich warunkach jądra tych izotopów wodoru zmieniają się w jądra helu, uwalniając przy tym dużą energię.
Prof. Maciej Chorowski z Politechniki Wrocławskiej wyjaśnia PAP, że plazma - rozgrzany zjonizowany gaz - wewnątrz reaktora osiągnie temperaturę 100 mln st. C, to jest prawie 10-krotnie wyższą niż temperatura wnętrza Słońca. Żaden dostępny materiał nie mógłby utrzymać tak gorącej substancji we właściwym miejscu. Będzie to jednak możliwe dzięki własnościom elektrycznym i magnetycznym plazmy. Zjonizowany gaz można zamknąć w magnetycznej pułapce. Dzięki temu plazma niejako lewitować będzie w komorze próżniowej i nie zetknie się z jej ściankami.
Aby wytworzyć jednak tak silne pole magnetyczne, potrzebne będą niezwykle silne magnesy nadprzewodnikowe. "A magnesy muszą być chłodzone do temperatury - 269 st. C, ciekłym helem. Mamy więc paradoks: w jednej maszynie w bezpośrednim sąsiedztwie mamy temperatury wyższe nawet niż we wnętrzu Słońca i temperatury bardzo niskie" - zwraca uwagę prof. Chorowski. Badacze z Politechniki Wrocławskiej od 2008 r. uczestniczą w projektowaniu tego chłodzącego, kriogenicznego systemu. Zajmowali się m.in. weryfikacją systemu dystrybucji helu, czy przeprowadzali analizę ryzyka w systemie chłodzącym.
To, czy magnesy w komorze próżniowej odpowiednio utrzymują plazmę i czy ma ona odpowiednie właściwości, obserwować będzie m.in. ok. 200 suberszybkich kamer. Kamery obserwują plazmę oraz elementy tokamaka dostarczając informacji o ich temperaturze. Informacje przesyłane będą również w czasie rzeczywistym do systemu sterowania, który zapewni stabilność wytworzonej plazmy. "Zespół z Politechniki Łódzkiej projektuje dla ITER systemy sterowania i akwizycji danych wykorzystując nowoczesną technologię i standardy" - mówi PAP dr Dariusz Makowski z PŁ. Wyjaśnia, że będzie to oprogramowanie przetwarzające obrazy z kamer, system do transmisji danych i archiwizowania ich. Dr Makowski zaznacza, że kamery o dużej rozdzielczości, rzędu MegaPixeli, będą filmować z dużą szybkością - 1000 klatek na sekundę. Powstawać więc będą ogromne ilości danych, które trzeba będzie odpowiednio przetwarzać i archiwizować. Za opracowanie takiego systemu odpowiadają badacze z PŁ.
W badania zlecone przez F4E - na rzecz ITER - zaangażowani są również badacze z Akademii Górniczo-Hutniczej, którzy uczestniczą w pracach międzynarodowego konsorcjum. "W płaszczu ITER-a są przewidziane materiały, w których w polu neutronów będzie produkowany tryt. Pierwiastkiem, który pozwala go produkować jest lit" - opowiada PAP inż. Władysław Pohorecki z AGH. Wyjaśnia, że jego zespół zaproponował i opracował metodę pomiaru trytu bezpośrednio w jednym z proponowanych materiałów paliworodnych.
Również IFPiLM i Instytut Fizyki Jądrowej w Krakowie, prowadzą prace zlecone przez F4E. Dotyczą one projektu urządzenia, które służyć będzie do pomiaru przestrzennego rozkładu neutronów emitowanych z plazmy ITER-a (to tzw. Radialna Kamera Neutronowa). W szczególności zadaniem badaczy będzie wybór odpowiednich detektorów, budowa prototypu i opracowanie systemu kalibracji.
O zlecenia z F4E i udział w projekcie ITER starać się mogą również polskie firmy. Jak w połowie marca poinformowali PAP przedstawiciele Wrocławskiego Parku Technologicznego, który koordynuje udział polskich firm w projekcie ITER, na razie w projekt zaangażowana jest tylko jedna polska firma. Pod koniec ub. roku przetarg na realizację zleceń IT dla F4E wygrała m.in. Wrocławska firma SMT Software. Umowa dotyczy kompleksowej obsługi informatycznej tj. budowy i rozwoju oprogramowania, mierzenia efektywności aktualnego systemu informatycznego oraz usług doradczych.
Wicedyrektor IFPiLM wyjaśnia, że głównym zadaniem ITER nie będzie przekształcanie wytworzonej energii na energię elektryczną. "ITER ma przede wszystkim pokazać, że możemy w sposób ciągły i kontrolowany przeprowadzać syntezę termojądrową" - zaznacza Zagórski. Przyznaje jednak, że badania wykonane w ITER mają potem pomóc w budowie pierwszych elektrowni termojądrowych.
Prof. Chorowski dodaje, że chociaż celem nadrzędnym projektu ITER jest rozwój nauki, to "projekt nigdy nie byłyby sfinansowany, gdyby nie był rynkiem dla przemysłu zaawansowanych technologii" - komentuje prof. Chorowski i dodaje, że jest to forma "robót publicznych dla przemysłu". "Świadome gospodarki traktują taki projekt jako element autorozwoju, natomiast gospodarki takie jak nasza – w zasadzie służebne - często wykonują prace przy budowie urządzenia takiego jak ITER nie wyciągając z tego faktu długofalowych korzyści" - komentuje. Jego zdaniem warto, by Polska wykorzystała szansę, jaką daje udział w projekcie.
Źródło: naukawpolsce.pap.pl
Prof. IFPiLM dr. hab. Jerzy Wołowski otrzymał tytuł profesora nauk fizycznych. Postanowienie w tej sprawie podpisał Prezydent RP Bronisław Komorowski.
Uroczystość nadania tego tytułu przez Prezydenta RP, odbędzie się w dniu
11 kwietnia 2014 w Belwederze.
Serdecznie gratulując, życzymy Panu Profesorowi dalszych sukcesów naukowych.
Prezydent RP Bronisław Komorowski decyzją z dnia 19 lutego br. nadał tytuł profesora nauk fizycznych prof. IFPiLM dr. hab. Tadeuszowi Pisarczykowi.
Serdecznie gratulując, życzymy Panu Profesorowi dalszych sukcesów naukowych.
| Potwierdzenie nadania tytułu Profesora: | List z kancelarii Prezydenta RP: | |
![]() |
![]() |
Oficjalna uroczystość i przekazanie nominacji przez Prezydenta RP miało miejsce 26 marca br. w Belwederze.
Relację z uroczystości można zobaczyć na oficjalnej stronie Prezydenta RP.
Research projects carried out at the IPPLM are funded by the Polish Ministry of Education and Science, the National Science Centre and by the European Commission within the framework of EUROfusion Consortium under grant agreement No 101052200. Financial support comes also from the International Atomic Energy Agency, European Space Agency and LaserLab Consortium as well as from the Fusion for Energy Agency.