Międzynarodowy projekt o wartości ponad 18 miliardów euro, w który od 2010 r. zaangażowani są pracownicy Katedry Mikroelektroniki i Technik Informatycznych na Wydziale Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki jest nazywany budową sztucznego słońca. Analogia nie jest przypadkowa, ponieważ jak mówi dr hab. inż. Dariusz Makowski:
Do tej pory energię wytwarza się w elektrowniach jądrowych, gdzie w wyniku reakcji rozszczepiania produkuje się z użyciem uranu duże ilości energii. Świat próbuje odejść od tej metody z uwagi na zagrożenia, jakie stwarza. Powszechnie wykorzystuje się również energię pochodzącą z węgla, ale tu również świadomość skutków wykorzystywania tego surowca oraz jego ograniczone złoża są powodem, dla których szuka się nowych rozwiązań. Remedium na dotychczas stosowane sposoby wytwarzania energii może być reakcja odwrotna do rozszczepienia, czyli synteza, gdzie lekkie jądra atomowe łączą się, tak jak się to dzieje na Słońcu.
Celem projektu ITER jest budowa tokamaka, czyli urządzenia, w którym będą się odbywać kontrolowane reakcje termojądrowe. Tokamak zasilany przez deuter i tryt, wytworzy hel oraz przede wszystkim ogromne ilości energii.
Naukowcy z PŁ, obok badaczy z innych krajów m.in. Unii Europejskiej, USA, Indii czy Chin, dążą do odtworzenia procesów zachodzących właśnie na słońcu, gdzie przy wytwarzaniu energii nic niepokojącego się nie dzieje, a jej wytwarzana ilość jest ogromna. Ten proces, w przeciwieństwie do reakcji jądrowych, nie powoduje żadnych odpadów radioaktywnych.
Głównym problemem jest wytworzenie i długoterminowe utrzymanie plazmy o temperaturze setek milionów stopni Celsjusza. Do tej pory nie było na świecie projektu wykorzystującego plazmę, który wygenerowałby więcej energii, niż jej zużył. ITER jest pierwszym na świecie projektem, który ma udowodnić, że to da się zrobić - dr hab. inż. Dariusz Makowski.
Rola naukowców z kierowanego przez prof. Andrzeja Napieralskiego zespołu jest strategiczna. Budują oni rozwiązania elektroniczne oraz informatyczne dla systemów sterowania i diagnostyki plazmy. W całym projekcie będzie ich ponad 70. Wprawdzie prace nad reaktorem prowadzone są od początku przez fizyków, ale na pewnym etapie projektu, zachodzi potrzeba akwizycji, przetwarzania i analizowania dziesiątek tysięcy sygnałów w czasie rzeczywistym, co spowodowało konieczność zaangażowania ekspertów zajmujących się nowoczesną elektroniką i informatyką.
W ocenie dr. hab. inż. Dariusza Makowskiego opracowanie nowej metodyki niezbędnej do projektowania i budowy tak skomplikowanych systemów jest potężnym wyzwaniem:
Zajmujemy się opracowaniem nowych technologii projektowania urządzeń elektronicznych, oprogramowania oraz procesu integracji systemów diagnostyki i sterowania tokamakiem. Liczba podmiotów zaangażowanych w realizację projektu jest tak duża, że niezbędne jest ujednolicenie procesu projektowania i integracji poszczególnych komponentów. Jak ważna jest ta spójność, pokazuje prosty przykład nazewnictwa sygnałów, czy też zmiennych przechowujących zmierzone parametry. Gdyby każde państwo, czy też ośrodek naukowy odpowiedzialny za dostarczenie tych systemów nazwało, np. temperaturę w swoim języku, według swoich wymagań, kryteriów i pomysłów, to bardzo by to utrudniło i wydłużyło proces ich integracji. Te sygnały, zmienne muszą być takie same, metodyka projektowania na wielu poziomach musi być ujednolicona, tak by te poszczególne systemy finalnie utworzyły jeden. Podobnie wygląda proces projektowania i integracji skomplikowanych, rozproszonych systemów elektronicznych i informatycznych.
Na Politechnice Łódzkiej opracowywane są też prototypowe systemy akwizycji danych i sterowania. Jak mówi mgr inż. Piotr Perek:
Prototypy mają w praktyce zweryfikować i pomóc udoskonalić metodologię projektowania systemów elektronicznych i informatycznych dla tokamaka ITER. Jednocześnie, opracowane przez nas rozwiązania demonstracyjne stają się podstawą rozwoju finalnych układów diagnostycznych.
Takie podejście, ma ułatwić projektowanie oraz produkcję docelowych rozwiązań użytych w projekcie ITER, którego optymalne parametry mają zostać osiągnięte w 2035 r. W tym momencie trwa etap finalnego projektowania systemów diagnostyki (ang. Final Design Review). Kolejnym etapem będzie zbudowanie diagnostyk i przeprowadzenie pierwszych testów z użyciem plazmy wodorowej – to perspektywa najbliższych 5 lat.
Badania mają charakter naukowy i ich celem nie jest komercyjna produkcja energii, a jedynie wypracowanie nowych technologii do jej pozyskiwania. Produkcję energii z wykorzystaniem fuzji termojądrowej planuje się w ramach kolejnych projektów: DEMO oraz PROTO.
