A 2028 végéig tartó projekt célja, hogy a jövőbeli fúziós reaktorok belső falait - az úgynevezett első falat - wolframszerkezetekkel védje. A wolfram hőállósága és robusztussága miatt a plazmaexponált felületek számára a legjobb választás, amelyek akár 10 megawatt/m² terhelést is el kell viselniük. Mint egy úgynevezett refraktár fém, amelynek olvadáspontja meghaladja a 3000 Celsius-fokot, a wolfram ellenáll az extrém hőterheléseknek is. Azonban az anyag ritka: a földkéreg csupán egy millióst részét képezi, konfliktusanyagként tartják számon, és mechanikailag rendkívül nehezen feldolgozható. Ezért a wolframból készült teljes alkatrészek gyártása sem gazdaságos, sem praktikus. A megoldás: egy vékony wolframszerkezet egy könnyebben kezelhető hordozó anyagon.
Vízmentes elektrolitok
A tudományos kihívás a fém természetében rejlik: A klasszikus galvanikus eljárások, amelyeket az iparban alkalmaznak, egy fizikai akadályba ütköznek: a wolfram nagyon alacsony hidrogén túlfeszültséggel rendelkezik. Vizes elektrolitokban ezért nem fém, hanem csak hidrogén képződik. A kutatási konzorcium ezért vízmentes elektrolitokkal lép be az ionos folyadékok és szerves oldószerek alapú tudományos új területére. „Világszerte nincs eljárás a tiszta wolfram elektrokémiai kiválasztására - sem ipari, sem laboratóriumi környezetben”, hangsúlyozza Andreas Waibel projektvezető a Fraunhofer IPA-tól.
A három partner kiegészítő szakértelmet hoz: Az IPP meghatározza a rétegekkel szembeni követelményeket és alkalmazásközeli vizsgálatokat végez fúzióval kapcsolatos körülmények között. A Fraunhofer IPA a teljes bevonási folyamatot fejleszti a későbbi ipari skálázás céljából. Az IoLiTec a speciális ionos folyadékok formulázásához szükséges szakértelmet biztosít.
A projekt „GalvanoFusion - Elektrokémiai kiválasztás wolframszerkezetekhez fúziós reaktorok számára nem vizes elektrolitokból” a Szövetségi Kutatási, Technológiai és Űrügyi Minisztérium (BMFTR) támogatásával valósul meg a Fusion 2040 - Kutatás az fúziós erőmű felé című támogatási program keretében, a 13F1034A támogatási azonosítóval, 2026. január 1-től 2028. december 31-ig tartó időtartammal.
Kapcsolat:
