Naš svijet sve je više pod utjecajem klimatskih promjena i potrebno je hitno smanjiti emisije stakleničkih plinova. Međunarodni sastanci o klimatskim promjenama kao što je COP29 (Baku, 2024.) svake godine okupljaju svjetske čelnike kako bi dogovorili konkretne mjere za njihovo smanjenje i ublažavanje - pišu Anamarija Farkaš (Institut za razvoj i međunarodne odnose) i Dora Renjić (Fakultet strojarstva i brodogradnje), čiji prilog iz IRMO Aktualno pod nazivom “Fuzija - obnovljiva energija u skoroj budućnosti?”, uz neznatne prilagodbe u opremi, prenosimo u cijelosti.

COP29 postavio je dva važna cilja; prvi je osigurati da svaka zemlja donese još ambicioznije nacionalne planove za smanjenje emisija stakleničkih plinova, a drugi je omogućiti da se ti planovi i provedu, posebno osiguranjem financijskih sredstava za ulaganja u obnovljivu energiju, prilagodbu i ublažavanje klimatskih promjena i pomoć najugroženijim skupinama u društvu (Greenpeace, 2025.). Europska komisija je 2021. godine predstavila nove europske klimatske ciljeve za 2030., uključujući prijedlog za izmjenu Direktive o obnovljivim izvorima energije. U 2022. godini Komisija je objavila plan REPowerEU, kojim je utvrđen niz mjera za brzo smanjenje ovisnosti EU-a o ruskim fosilnim gorivima znatno prije 2030., i to ubrzavanjem prelaska na čistu, obnovljivu energiju. Plan REPowerEU temelji se na tri stupa: ušteda energije, proizvodnja čiste energije i diversifikacija opskrbe energijom u EU-u. Kao dio povećanja upotrebe obnovljivih izvora energije u proizvodnji energije, industriji, zgradarstvu i prometu Komisija je predložila povećanje cilja u Direktivi na 45 % do 2030 (EK, 2023.).

Klimatska i energetska kriza najveća je do sada. Stoga je potrebno ubrzati tranziciju prema čistoj, održivoj i sigurnoj energiji. Fuzijska energija održivi je put da se zadovolje potrebe za čistom energijom. Fuzija je izvor energije Sunca te ima potencijal osigurati isplativu i sigurnu energiju za budućnost Europe, pridružujući se već postojećem razvoju obnovljivih izvora energije.

KLIMATSKA UGROZA

Klimatske promjene i emisije stakleničkih plinova: Svake godine sve je veći broj ljudskih žrtava i materijalne štete zbog ekstremnih vremenskih uvjeta kao što su toplinski udari i ekstremna hladnoća, poplave, suše, uragani i požari. Klimatsku krizu prouzročila je fosilna industrija (nafta i plin), koja pogađa cijelo društvo. Zagađenje zraka odgovorno je za oko sedam ​​milijuna preuranjenih smrti svake godine (WHO, 2014.). Pariški sporazum je jedan od najznačajnijih međunarodnih klimatskih sporazuma u povijesti, koji su ratificirale gotovo sve zemlje svijeta. Sporazum je dogovoren na sastanku okvirne konferencije Ujedinjenih naroda o promjeni klime (engl. United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) 2015. godine u Parizu (UNCC). Glavni cilj tog sporazuma bio je ograničiti globalno zagrijavanje na manje od 2 ⁰C iznad predindustrijskih razina, s težnjom da se porast temperature zadrži ispod 1,5 ⁰C. Emisije stakleničkih plinova primarni su pokretač klimatskih promjena danas.

CO2 i drugi staklenički plinovi poput metana i dušikova oksida emitiraju se kada sagorijevamo fosilna goriva, proizvodimo materijale poput čelika, cementa i plastike te uzgajamo hranu. Da bi se smanjile te emisije, moraju se transformirati naši energetski, industrijski i prehrambeni sustavi. Brza i učinkovita tranzicija prema obnovljivim izvorima energije i energetskoj učinkovitosti važno je rješenje za smanjenje i ublažavanje klimatskih promjena. To bi mogle omogućiti tehnološke inovacije. Troškovi solarne energije, energije vjetra, vode, geotermalna energija i baterija smanjili su se u posljednjih deset godina te oni postaju alternativa fosilnim gorivima. Proizvodnja energije odgovorna je za 87 % globalnih emisija stakleničkih plinova, a najbogatije i najrazvijenije zemlje imaju najveće emisije jer siromašnima nedostaju pristup i resursi za modernu tehnologiju. Međutim, emisije još uvijek rastu u mnogim dijelovima svijeta (Ritchie, 2023.).

Azija je daleko najveći proizvođač emisija, s udjelom od 53 % globalnih emisija. Budući da u njoj živi 60 % svjetske populacije (Kina je najveći azijski i svjetski proizvođač emisija), emitira gotovo deset milijardi tona svake godine, više od četvrtine globalnih emisija. Sjeverna Amerika - kojom dominira SAD - drugi je najveći regionalni proizvođač emisija s 18 % globalnih emisija. Odmah iza nje slijedi Europa sa 17 %.

Gotovo četvrtina ukupne potrošnje energije u EU-u u 2023. godini bila je osigurana iz obnovljivih izvora. Ipak, današnji energetski sustav još uvijek je uvelike ovisan o fosilnim gorivima. Cijene energije bile su nestabilne posljednjih godina, što naglašava veliku izloženost uvoza fosilnih goriva geopolitičkoj nestabilnosti. Niske zalihe plina od 2021. godine prouzročile su nagli porast cijena.

Negativni utjecaji klimatskih promjena sve su vidljiviji. Potrebne su nacionalne i EU mjere za ublažavanje emisija stakleničkih plinova i pripremu za veće buduće rizike i utjecaje (EEA, 2024.). Klimatska i energetska kriza najveća je do sada. EU nije sasvim spreman za brzorastuće klimatske rizike.

Bilten Copernicus (2025.) pokazao je da je prosječna globalna temperatura u razdoblju između veljače 2023. i travnja 2025. premašila predindustrijske razine za 1,5 °C. U 2024., najtoplijoj godini u povijesti mjerenja, globalno, temperature su bile 1,6 °C iznad predindustrijskih razina. Temperature oceana bile su previsoke. U Europi je 2024. bila najtoplija godina od početka instrumentalnih mjerenja. Većina dana u 2023. godini zabilježila je više temperature od prosječne temperature za razdoblje 1991. - 2020. Europa je trenutno kontinent koji se najbrže zagrijava, s temperaturama koje rastu otprilike dvostruko brže od globalnih.

Od 1980. do 2023. ekonomski gubitci od ekstremnih klimatskih uvjeta procijenjeni su na velikih 738 milijardi eura za 27 država članica EU-a. Predviđa se da će se dodatno povećati. Ekonomski gubitci povezani s ekstremnim klimatskim uvjetima znatno se razlikuju među državama članicama EU-a. Podatci prikupljeni od 1980. do 2023. pokazuju da su Belgija, Njemačka i Luksemburg zabilježili najveće gubitke po površini, a Luksemburg, Slovenija i Švicarska pretrpjele najveće gubitke po stanovniku (EEA, 2024.).

Nastali klimatski utjecaji izuzetno su ozbiljni. Izvješće o globalnom riziku Svjetskog ekonomskog foruma (WEF, 2024.) prepoznalo je klimatske promjene i ekstremne vremenske događaje kao najveću globalnu prijetnju u 2024. godini. Ta procjena temeljila se na uvidima gotovo 1500 stručnjaka iz akademske zajednice, vlada, poslovnog sektora i civilnog društva (EEA Report, 2025.).

Hitno je potreban novi, održivi i ugljično neutralan oblik energije velikih razmjera. Sljedeća desetljeća ključna su za usmjeravanje prema smanjenju emisija stakleničkih plinova. Do kraja stoljeća potražnja za energijom utrostručit će se pod kombiniranim pritiskom rasta stanovništva, povećane urbanizacije i širenja pristupa električnoj energiji u zemljama u razvoju.

GOLEME MOGUĆNOSTI

Fuzija kao obnovljivi izvor energije: Globalni energetski sektor prolazi kroz transformaciju zbog sve veće potražnje za energijom, industrijskim rastom i hitnom potrebom za održivim rješenjima. Ta promjena naglašava upottebu obnovljivih izvora, naprednih tehnologija i inovativnih metoda za rješavanje pitanja klimatskih promjena i izazova energetske sigurnosti. Potrošnja energije vjerojatno će se povećati zbog očekivanog rasta stanovništva i brze industrijalizacije, što zahtijeva stvaranje strategija za te potrebe uz minimalne ekološke posljedice. Međunarodna agencija za energiju (IEA) predviđa porast svjetske potrošnje energije od 30 % do 2040. (IEA, 2024.).

Infrastruktura obnovljivih izvora energije općenito je isplativija od tradicionalnih sustava fosilnih goriva. Međutim, trenutno nema sposobnost da potpuno zamijeni stabilnu i pouzdanu energiju koju osiguravaju fosilna goriva. To ograničenje potaknulo je potragu za inovativnim i održivim energetskim rješenjima. Fuzijska energija pojavljuje se kao nova opcija, s potencijalom da promijeni globalnu proizvodnju energije pružajući obilan, čist i pouzdan izvor energije. Koristi se lakim atomskim izotopima, poput deuterija i tricija, za stvaranje energije slične Sunčevoj. Proces uključuje stvaranje pregrijane plazme u kojoj se atomi sudaraju i spajaju oslobađajući goleme količine energije. Za razliku od procesa fisije u nuklearnim elektranama, koja rezultira radioaktivnim otpadom, atomska fuzija daje helij, inertni i bezopasni plin. Osim toga, morska voda može sadržavati deuterij, primarno gorivo za fuziju, što se pokazuje kao potencijal za kontinuiranu upotrebu.

ILUSTRACIJA

Tokamak je eksperimentalni stroj dizajniran za iskorištavanje energije fuzije; unutar tokamaka stvara se fuzijska plazma. Energija proizvedena fuzijom atoma u plazmi apsorbira se kao toplina u stijenkama uređaja. Baš kao i konvencionalna elektrana, fuzijska elektrana koristit će se tom toplinom za proizvodnju pare, a zatim električne energije s pomoću turbina i generatora. Nuklearna fisija uvijek znači rizik i teškoće u dugoročnom gospodarenju otpadom, a fuzija nudi sigurniji i održiviji pristup proizvodnji energije. Fuzijska energija ima velik potencijal, ali postoje znatne tehnološke teškoće koje treba prevladati. Na primjer, stvaranje i održavanje uvjeta potrebnih za fuziju zahtijeva veliku količinu energije. Kako bi se pomoglo u ostvarenju fuzijskih elektrana do 2050. godine, razvijaju se multinacionalni projekti poput Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER). ITER je međunarodni projekt čiji je cilj demonstrirati znanstvenu i tehnološku izvedivost proizvodnje fuzijske energije te dokazati tehnologiju i koncepte za buduće demonstracijske fuzijske elektrane za proizvodnju električne energije, nazvane DEMO. Cilj tih projekata je pokazati kako se fuzijska energija može iskoristiti za praktičnu upotrebu. Fuzijska energija mogla bi znatno pomoći u postizanju ciljeva smanjenja emisije CO₂ postavljenih Pariškim sporazumom za 2050. godinu. Mogla bi se iskoristiti zajedno s obnovljivim izvorima energije. Međunarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor, koji se trenutno gradi u Francuskoj, najveća je globalna suradnja u istraživanju fuzijske energije. Ta inicijativa uključuje više od 35 zemalja, uključujući zemlje Europske unije, Sjedinjene Američke Države, Rusku Federaciju i Kinu, s ciljem demonstracije izvedivosti održive nuklearne fuzije kao izvora energije bez ugljika (Katoch, G. etal, 2025.; Barbarino, M. 2023. IAEA).

IFMIF-DONES (eng. International Fusion Materials Irradiation Facility - DEMO Oriented Neutron Source) novo je istraživačko postrojenje na jednoj lokaciji za testiranje, validaciju i kvalifikaciju materijala kojima će se koristiti u budućim fuzijskim elektranama poput DEMO-a (prototip demonstracijskog fuzijskog reaktora). U vezi s tim međunarodnim projektom, u prosincu 2017. Fusion for Energy (F4E) pozitivno je ocijenio zajednički prijedlog Španjolske i Hrvatske da se IFMIF-DONES smjesti u Španjolskoj. Od velike važnosti u projektu IFMIF-DONES, kao i u cijelom fuzijskom programu EU-a jest suradnja s fuzijskom industrijom u Hrvatskoj i ostalim članicama EU-a. Do sada je na fuzijskim poslovima na gradnji ITER-a sudjelovalo šest hrvatskih kompanija, a na listi dobavljača za europski fuzijski program nalazi se dvadeset tvrtki iz Hrvatske. Naime, u EURATOM-u (EURATOM je program za istraživanje i osposobljavanje Europske zajednice za atomsku energiju za razdoblje 2021. - 2025.) smatraju da će fuzijsku elektranu DEMO graditi europske kompanije u partnerstvu sa znanstvenim sektorom EU-a (IRB, 2024.).

Godine 2014. tijela za istraživanje fuzije iz država članica Europske unije i Švicarske potpisale su sporazum o učvršćivanju europske suradnje u istraživanju fuzije i tako je stvoren Europski konzorcij za razvoj fuzijske energije (EUROfusion). Trenutno EUROfusion podržava i financira aktivnosti istraživanja fuzije uime programa Euratom Europske komisije unutar 26 država članica EU-a, a Švicarska, Norveška i Ujedinjeno Kraljevstvo sudjeluju u aktivnostima sa svojim nacionalnim proračunima za fuziju. Misija EUROfusiona jest utrti put fuzijskim reaktorima. U tu svrhu konzorcij financira istraživanja u 28 svojih članica (Eurofusion, 2014.). Također je osnovana Fuzija za energiju (F4E), organizacija Europske unije koja upravlja doprinosom Europe ITER-u - najvećem znanstvenom eksperimentu na putu prema fuzijskoj energiji. To partnerstvo sedam stranaka (Kine, Europa, Japana, Indije, Republike Koreje, Ruske Federacije i SAD-a) predstavlja polovinu svjetskog stanovništva i 80 % globalnog BDP-a (Eurofusion, Fusion for Energy).

CFOTO/SIPA USA

EUROPSKE MOGUĆNOSTI

Zaključak: Fuzijska energija čini obećavajući put prema postizanju održive i gotovo neiscrpne opskrbe energijom. Fuzijske reakcije deuterija i tricija smatraju se održivom alternativom fosilnim gorivima, znatno smanjujući njihov utjecaj na okoliš, a istovremeno zadovoljavajući globalne energetske potrebe. Za razliku od tradicionalne nuklearne energije, fuzija stvara mnogo manje radioaktivnog otpada i ne emitira ugljikov dioksid, što je pozicionira kao izvor čiste energije s proizvedenom energijom koja daleko premašuje onu fosilnih goriva. Nedavni napredak u tehnologijama zadržavanja plazme, poput tokamaka i visokotemperaturnih supravodljivih magneta, ubrzao je napredak u istraživanju fuzije. Međunarodna suradnja, posebno u velikim programima poput ITER-a, i inicijative privatnog sektora, poput SPARC-a, djeluju prema postizanju neto pozitivne proizvodnje energije. Međutim, važno je napomenuti da i dalje postoje veliki tehnološki izazovi. To uključuje postizanje ekstremnih uvjeta potrebnih za fuziju (temperature koje dosežu 150 milijuna Celzijevih stupnjeva) i razvoj naprednih materijala i tehnologija potrebnih za održavanje tih uvjeta tijekom dužih razdoblja.

S obzirom na svakodnevni vidljivi napredak novih tehnologija i inovacija, stručnjaci smatraju da bi za tridesetak godina fuzija bila u praktičnoj upotrebi kao novi i čisti oblik energije. Europa je dobro pozicionirana jer posjeduje znanje, ali je potrebno više ulaganja u obrazovne inicijative poput Erasmus Mundusa ili programa mobilnosti između akademske zajednice i industrije.