Proiectul, care se desfășoară până la sfârșitul anului 2028, are ca scop protejarea pereților interiori ai reactorilor de fuziune viitori – numiți prima pereți – cu straturi de tungsten. Tungstenul este materialul preferat pentru suprafețele expuse la plasmă, care trebuie să reziste la sarcini de până la 10 megawați pe metru pătrat, datorită rezistenței sale la căldură și robusteței. Ca metal refractar cu un punct de topire de peste 3000 de grade Celsius, tungstenul rezistă chiar și la sarcini termice extreme. Totuși, materialul este rar: cu doar un milion de părți din crusta terestră, este considerat un material conflictual și este extrem de greu de prelucrat mecanic. Prin urmare, fabricarea de componente întregi din tungsten nu este nici economică, nici practicabilă. Soluția: un strat subțire de tungsten pe un material suport mai ușor de manevrat.
Electroliți fără apă
Provocarea științifică constă în natura metalului în sine: metodele galvanice clasice, utilizate în industrie, eșuează din cauza unei bariere fizice: tungstenul are o tensiune de hidrogen foarte scăzută. Prin urmare, în electroliți apoși nu se depune metal, ci se produce doar hidrogen. Colaborarea de cercetare pătrunde astfel în domeniul științific nou cu electroliți fără apă pe bază de lichide ionice și solvenți organici. „Nu există nicio metodă la nivel mondial pentru depunerea electrochimică a tungstenului pur – nici industrial, nici în laborator”, subliniază liderul proiectului Andreas Waibel de la Fraunhofer IPA.
Cei trei parteneri aduc expertiză complementară: IPP definește cerințele pentru straturi și efectuează teste aplicate în condiții relevante pentru fuziune. Fraunhofer IPA dezvoltă întregul proces de acoperire cu scopul unei scalări industriale ulterioare. IoLiTec contribuie cu know-how-ul pentru formularea lichidelor ionice speciale.
Proiectul „GalvanoFusion – Depunerea electrochimică a straturilor de tungsten pentru reactoare de fuziune din electroliți non-apoși” este finanțat de Ministerul Federal pentru Cercetare, Tehnologie și Spațiu (BMFTR) în cadrul programului de finanțare Fusion 2040 – Cercetare pe calea către centrala de fuziune, sub semnul de finanțare 13F1034A, cu o durată de la 1 ianuarie 2026 până la 31 decembrie 2028.
Contact:
