Tesla és Edison háborújától a kis atomreaktorokig
(2025 augusztus)
Thomas Alva Edison volt az idősebb, 1847 ben született (+1931), és összesen talán három hónapot töltött az iskolapadban. Ösztönös zseni volt, aki nemcsak a műszaki dolgokhoz értett, hanem az üzlethez is. Több mint 2000 találmány fűződik a nevéhez, és meg alapította a világ első profitorientált tudományos kutatóintézetét, a Menlo Park-ot (https://tudas.hu/ket-ember-aki-megvaltoztatta-a-vilagot-es-utalta-egymas-tesla-es-edison/). A XIX. század embere számára Edison volt „a feltaláló”, valójában nem egyedül dolgozott, sőt sok szabadalmát másoktól vásárolta, sőt egyes esetekben eltulajdonította. A leghíresebb találmánya, a villanykörte ötlete nem az övé volt, „átvette” Heinrich Göbel-től, majd a fejlesztés valódi munkáját végző Joseph Wilson Swan-t (akivel közös céget is alapított) kijátszva hasznosította. Fiatalon, egy távíróhoz köthető szabadalmát 40 ezer dollárárét adta el, ez volt a kezdőtőkéje, amit jól forgatva, egész birodalmat épített ki. Amikor a villanyvilágtást kellett népszerűsíteni, megfizette az újságírókat, hogy nagy terjedelemben közöljenek minden olyan hírt, ami a gázvilágítás veszélyességét hangsúlyozza, azaz a gázrobbanásokat és mérgezéseket.
Thomas Alva Edison (https://tudas.hu/ket-ember-aki-megvaltoztatta-a-vilagot-es-utalta-egymas-tesla-es-edison/)
Nikola Tesla a horvátországi Smiljanban született 1856-ban (+1943), egy szerb ortodox pap fiaként. Hihetetlen memóriával és képzelőerővel rendelkezett. Grazban, majd Prágában járt egyetemre, de nem fejezte be. Prágában találkozott Tesla Edisonnal. Edison egyik munkatársa 1881-ben épp új telefonközpontot épített, ahová szakembereket keresett. Tesla Prágában értesült a dologról, és mert az adott telefonközpontot Puskás Tivadar, Edison korábbi munkatársa építette Budapesten, tehát Prágához viszonylag közel. ( A telefonközpontok =48 Volttal működtek, központi akkuról, a csengetés 100V körül történt, először kézi kapcsolással.) Tesla jelentkezett az állásra.
Tesla Budapesten találta fel a váltakozó áramú villanymotort, valamint túlesett egy, a megfeszített munka miatti idegösszeomláson. Puskás ajánlólevelével 1882-ben távozott Párizsba, Edison ottani cégéhez, ahonnan 1884-ben New Yorkba hajózott, és jelentkezett a példaképénél, Edisonnál. Több sikeresen teljesített feladat után 1886-ban Edison Teslának 50 ezer dollárt ígért, ha a Menlo Park villanymotorjának és generátorának a hatásfokát megjavítja. Tesla sikeresen megoldotta a feladatot, de hiába várta a sikeres munka után a fizetséget, ezért rövid ideig dolgoztak csak együtt. Tesla kilépett, és élete végéig gyűlölte Edisont. Tesla a terveit, szabadalmait Edison konkurensének adta el, George Westinghouse iparmágnásnak. Edison és Tesla vitája ettől kezdve nem csak két szakember szakmai vitája volt, hanem az egyenáramú elektromos hálózatok kiépítésében érdekelt Edison szabadalmaira épülő és J. P. Morgan befektetésével létrejött Electric Light Company, és a Tesla terveire alapozó, a váltakozóáram mellett kiálló Westinghouse Electric Company közötti üzleti harc.
Nikola Tesla (https://tudas.hu/ket-ember-aki-megvaltoztatta-a-vilagot-es-utalta-egymas-tesla-es-edison/)
Tesla és Edison között – a pénzügyi konfliktusból eredő személyi ellentétek mellett – komoly szakmai vita is feszült. Edison az egyenáram használata mellett kötelezte el magát, míg Tesla felismerte, hogy a közösségi villamosenergia hálózat váltóárammal hatékonyabb, mert kevesebb réz kell a hálózathoz. (Az egyenáramú, =110 Voltos hálózat Budapesten 1950-ig működött, a távvezetékek nagyfeszültségű, váltóáramú generátorokról működtek. A villamos energia gyakorlati hasznosítása az 1880-as években indult meg. Az első közcélú áramfejlesztő telep 1882-ben New Yorkban létesült. Csak ezután következett Milánó (1883), Berlin (1885), London (1885), Párizs (1888), Bécs (1890), Koppenhága (1892), a Magyar Villamossági Rt 1893-tól működött.) A vita hosszú ideig tartott, a váltakozó áram egészen az 1960-as évekig nem volt egyeduralkodó.
A kettejük közötti háború áldozatokkal is járt, Edison elérte New York államnál, hogy a halálra ítélteket váltóárammal működő villamosszékkel végezzék ki, ezzel is bizonyítva a váltóáram halálos voltát. Sőt, váltóárammal végzett ki kóbor és lopott kutyákat. A halott állatokat visszajuttatta a gazdáikhoz, tájékoztatva őket, hogy a kedvencüket váltóáram ütötte agyon, a maga szerepét elhallgatva. A legendákon túl viszont nagy nyilvánosság előtt tényleg kivégzett egy elefántot is. A szerencsétlen állatnak, Topsy-nak az volt a bűne, hogy megölte gondozóját (aki valójában nem bánt jól vele), ezért a hatóságok elrendelték az állat elpusztítását. Edison nyilvános kivégzést rendezett, ahol 6000 voltos váltóárammal ölte meg az állatot, az egészet filmre vette. Csak a helyszínen 1500 néző volt, de a filmfelvétel még sok ezer emberhez vitte el a váltakozó áram veszélyességének hírét.
Az Edison által használt egyenáramot egyszerűbb előállítani, de nem lehet nagy és más feszültségre transzformálni, pedig nagy távolságra a nagyfeszültségű áram kisebb hálózati réz, azaz ohmos veszteséggel továbbítható. (Azt, hogy az elektromos váltóáramot magasabb, vagy alacsonyabb feszültségre lehessen alakítani a transzformátor tette lehetővé, amit Déri Miksa, Bláthy Ottó Titusz és Zipernowsky Károly dolgozott ki a Ganz-ban, 1885-ben.) A váltakozó áram alkalmasabb a hosszabb távra való szállításra, ezért nem sok kis erőmű, hanem néhány nagy erőmű, de hálózat is kell egy terület ellátásához. A 110 V-os egyenáram esetén kezdetben minden épülettömbhöz saját akkutelepre volt szükség, amit Edison erőltetett, de a városokat nagyfeszültségű, 3000V-os váltóáramú ívlámpákkal világították meg már akkor is (https://en.wikipedia.org/wiki/War_of_the_currents).
A váltóáram elterjedéséhez az adott nagy lökést, amikor a Westinghouse Electric Company 1895-ben megépítette Tesla tervei nyomán a Niagara vízerőművet, és ugyanekkor Horvátországban is megnyílt Tesla tervei alapján a Jaruga erőmű, ami Sibeniket látta el árammal. A nagy harc valójában pár évig tartott, Tesla 1889-ben minden váltóárammal működő szabadalmát eladta Westinghouse-nak, és Tesla ekkortól a maga útját járta. Számos szabadalma mellett megalkotta meg azokat a berendezéseket, amelyeknek hírnevét – és nagy népszerűségét – köszönheti, például a távirányítást, az első rádiót (amit valójában nem Tesla, hanem Marconi talált fel), az energiaátvitel egy vezeték nélküli, és rézveszteségmentes módját, amelyet bemutatott a nagyvilágnak, de működési elvét azóta sem sikerült másnak megfejtenie. Ma lézerekkel tudunk távolra nagyobb energiacsomagokat továbbítani vezetékek nélkül. Tesla sokat kísérletezett villámokkal, a felhőkben tárolt elektromos energiát akarta megcsapolni, amihez egy magas tornyot épített New Yorkban.
Nikola Tesla villámokat generál (https://tudas.hu/ket-ember-aki-megvaltoztatta-a-vilagot-es-utalta-egymas-tesla-es-edison/)
Edison folytatta a munkáját, sorra születtek a szabadalmai, és a két féle áramrendszer, legalábbis az Egyesült Államokban egészen az 1960-as évekig fennmaradt (≈110V/60 Hz, míg Európában ≈220V, 50 Hz, de az USA-ban a nagy légkondik, a mosó/mosogatógépek, a szárítók ≈240 Voltosak), 1960-ban szűnt meg végleg az utolsó egyenáramú hálózat. Egymás iránti megvetésük nemcsak az elektrotechnikára hatott ki, de vélhetően megfosztotta őket a Nobel díjtól, állítólag 1912-ben komoly esély volt arra, hogy közösen kapják meg, de a gondolatot, hogy együtt vegyék át, Tesla elutasította.
Az elektromos energiahálózatok építésében a XXI század elején történt lényeges változás a nap- és szélerőművek megjelenésével, és az elektromos energia drágulása miatt. Megújuló energiával legjobban ellátott európai országok az Egyesült Királyság, Hollandia és Németország. A sok helyi, elosztott zöldenergia betápláláshoz vastag, több rezet tartalmazó vezetékek és helyi tárolók szükségesek, továbbá szükséges a napszakhoz kötötten termelt energia központi tárolása is. Pl. Ausztráliában )https://villanyautosok.hu/2025/07/08/bejelentettek-ausztralia-legnagyobb-akkus-energiatarolojat/) az ország legnagyobb szélerőműve mellé megépítik a világ egyik legnagyobb akkuparkját is. Az akkutelep összesített kapacitása 3200 MWh lesz, ami a paksi atomerőmű jelenlegi maximális termelését is több, mint másfél órára tudná elraktározni, és alig marad el a jelenlegi világrekordtól, amely a kaliforniai Edwards & Sanborn akku és napelempark 3287 MWh beépített kapacitással, 875 MW teljesítménnyel. Ekkora akkukapacitás bőven tudja támogatni a hálózat csúcsterhelésekor fellépő 800 MW igényt, ráadásul a másodperc törtrésze alatt kapcsolható be, míg egy gázzal működő csúcserőmű indítása percekig tart. A hegy tetejére telepített víztároló medence, amit nappal töltenek fel, és amit csúcsfogyasztás idején engednek le, és ekkor termel áramot- nem vált be, túl sok a vesztesége.
Ausztráliai akkutelep (https://villanyautosok.hu/2023/01/17/sorozatban-keszulnek-a-gigantikus-energiatarolok-ausztraliaban/)
Kis atomreaktorok: Ma már "tisztának” tartják az atomenergiát és hosszú távon támogatandónak. Három éve az Európai Bizottság, majd egy évvel később a Dubajban rendezett COP–28 konferencia is elismerte, hogy az atomenergia „tiszta”. (https://index.hu/velemeny/2025/08/12/energiapolitika-modularis-eromu-atomreaktor-verseny-technologia/). Az ukrajnai háború kitörését követően lett lényeges az államok biztonsági szempontjai között az energiabiztonság. „Kiderült”, hogy a földgáztól való függőség valódi függőség; és a háború miatt bizonytalan ellátás vagy energiahiány is lehet és drágább lesz az energia nemcsak ideig-óráig, hanem hosszabb távon is. A földgázfogyasztás csaknem egyharmadát teszi ki uniós szinten az energia- és hőtermelés, és csak nézőpont kérdése, hogy az atomenergiát éppen kihívóként vagy kiegészítőként tekintik a zöldenergiára való áttérésnél, ami az EU egyik fő, energiát drágító stratégiája.
A nukleáris energia iránti megnövekedett figyelemnek egyik oka a kis moduláris reaktorok (SMR, https://en.wikipedia.org/wiki/Small_modular_reactor) megjelenése, melyek számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek: gyorsabban telepíthetőek, olcsóbbak, decentralizáltan telepíthetőek, közel a fogyasztókhoz, valamint sorozatgyártásban is előállíthatóak. Alkalmazhatóak a villamosenergia-hálózat decentralizálására, a hálózati veszteség csökkentésére, az energiaintenzív tevékenységek, például ipari termelés vagy adatközpontok működtetésének lokális energiaellátására.
SMR reaktor vázlat (https://en.wikipedia.org/wiki/Small_modular_reactor)
Például az Argentin Nemzeti Atomenergia Bizottság által fejlesztett egyszerűsített nyomottvizes reaktor elektromos teljesítménye 100 MW vagy 25 MW, már építik. Integrált reaktor, melynek az elsődleges hűtőköre teljes egészében a reaktortartályon belül található. Az üzemanyaga 3,4%-os dúsítású urán-oxid. Az elsődleges hűtőrendszer természetes cirkulációjú, nincs szükség szivattyúkra, ami biztonságot nyújt a zónaolvadás ellen. Az integrált kialakítás minimalizálja a hűtőközeg-veszteség miatti balesetek kockázatát, de évente szükséges az üzemanyag-utántöltés szükséges.
A technológia részben még fejlesztés alatt áll, és bár vannak már működő „kis atomreaktorok”, például egyes nukleáris meghajtású tengeralattjárók és jégtörők, de ezek nem igazi muduláris reaktorok. Verseny alakult ki, hogy kik lesznek először képesek ezeket a reaktorokat megépíteni, aminek fontos geopolitikai következményei lehetnek a jövőben. 2024-ig csak Kína és Oroszország épített sikeresen működő kis moduláris reaktorokat. Oroszország 2020 óta üzemeltet kereskedelmi célúan egy Akademik Lomonoszov nevű úszó atomerőművet Oroszországban a Távol-Keleten. Kína kavicságyas, moduláris, magas hőmérsékletű, gázhűtéses reaktorát 2021-ben csatlakoztatták a hálózathoz.
2025-ig 127 moduláris reaktorterv (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_small_modular_reactor_designs) létezett, ebből hét üzemel vagy építés alatt áll, 51 az engedélyezés előtti vagy engedélyezési folyamatban van, és 85 tervező tárgyalásokat folytat a potenciális telephely tulajdonosaival, így már valóban lehet sorozatgyártásról beszélni (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_small_modular_reactor_designs).
A fosszilis energia mellett az Egyesült Államok a kis moduláris reaktorokat is exportálna, ahogy kiolvasható Donald Trump több, idei elnöki rendeletéből is. Kb. 70 különböző SMR telepítési terv létezik, melyek között már előrehaladott állapotot mutatnak az amerikaiak, azok közül is például a GE Vernova Hitachi BWRX-300-as modellje, a típus építési munkálatai nemrég kaptak zöld lámpát a kanadai Ontarióban. Az Egyesült Államok több európai országban is építene, Romániában, Lengyelországban, Szlovákiában, és Magyarországon is. Az Egyesült Államokat gazdasági és politikai érdekek egyaránt vezérelik.
Az SMR-technológiák uránt használnak fűtőanyagként. Az urán értékesítési lánca kérdéseket vet fel, mert nő az urán iránti kereslet, ami felértékeli az uránt bányászó országokat. Kiemelkedik Kazahsztán, ahol a világkitermelés több mint 40 százaléka történik, de meghatározó még Kanada (15 százalék) és Namíbia (11 százalék) részesedése is az urántermelésben. Oroszország hagyományosan meghatározó szereplője a szektornak, például az urándúsítással kapcsolatban.
Több SMR-terv a jelenlegi, hagyományosan bevett dúsítottsági szinttől eltérően dúsított uránt használ. Az előállításához szükséges fejlesztések terén megindulóban van egyfajta geopolitikai verseny – az Egyesült Államok részéről is –, mert a közelmúltig a dúsított urán egyetlen globális beszállítója Oroszország volt. A kis moduláris reaktorok belépésével leghamarabb a 2030-as évektől számolnak. A sorozatgyártási versenyben az Egyesült Államok jó pozíciókkal rendelkezik, a nukleáris technológiára építő politikája pedig kifizetődőnek látszik, az értékláncbeli sajátosságok azért árnyalják majd a képet.