Projekt, ki traja do konca leta 2028, si prizadeva zaščititi notranje stene prihodnjih fuzijskih reaktorjev - tako imenovano prvo steno - z wolframovimi plastmi. Wolfram je zaradi svoje odpornosti na toploto in trdnosti material izbire za površine, izpostavljene plazmi, ki morajo prenesti obremenitve do 10 megavatov na kvadratni meter. Kot tako imenovana refraktarna kovina z vreliščem nad 3000 stopinj Celzija wolfram kljubuje ekstremnim termičnim obremenitvam. Vendar je ta material redek: z le enim milijonitim dela zemeljske skorje velja za konfliktno surovino in je mehansko izjemno težko obdelovati. Zato izdelava celotnih komponent iz wolframa ni niti ekonomsko niti praktično izvedljiva. Rešitev: Tanka wolframova plast na lažjem nosilnem materialu.
Brezvodni elektroliti
Znanstveni izziv leži v naravi same kovine: Klasični galvanski postopki, ki se uporabljajo v industriji, naletijo na fizično oviro: Wolfram ima zelo nizko vodikovo prenapolnitev. V vodnih elektrolitih se zato ne odlaga nobena kovina, temveč se proizvaja le vodik. Raziskovalna skupina se zato podaja na znanstveno neznano področje z brezvodnimi elektroliti na osnovi ionskih tekočin in organskih topil. 'Na svetu ne obstaja noben postopek za elektrohemijsko odlaganje čistega wolframa - niti industrijsko niti v laboratoriju,' poudarja vodja projekta Andreas Waibel iz Fraunhofer IPA.
Trije partnerji prinašajo komplementarne strokovnosti: IPP določa zahteve za plasti in izvaja aplikativne teste pod fuzijsko relevantnimi pogoji. Fraunhofer IPA razvija celoten postopek oblaganja z namenom kasnejše industrijske skaliranja. IoLiTec prispeva znanje za formulacijo posebnih ionskih tekočin.
Projekt 'GalvanoFusion - Elektrohemijsko odlaganje wolframovih plasti za fuzijske reaktorje iz brezvodnih elektrolitov' se financira s sredstvi Zveznega ministrstva za raziskave, tehnologijo in vesolje (BMFTR) v okviru programa Fusion 2040 - raziskave na poti do fuzijske elektrarne pod oznako financiranja 13F1034A z obdobjem od 1. januarja 2026 do 31. decembra 2028.
Kontakt:
