Američané hlásí úspěch při jaderné fúzi. Je to motivace pro výzkum, ale elektrárna hned tak nebude
Američtí vědci ohlásili průlom ve výzkumu fúzní energie. Poprvé v historii se jim podařilo získat z jaderné fúze víc energie, než do ní vložili. Je to důležitý krok na cestě k „umělému Slunci“, tedy elektrárně, která bude vyrábět čistou elektřinu bez radioaktivního odpadu.
Je to tam!
Sto devadesát dva laserů se soustředilo na cíl velikosti pepřového zrnka, popisuje pokus Jill Rubyová z ministerstva energetiky Spojených států. Vzniklo žhavé plazma zahřáté na miliony stupňů Celsia, ze kterého se uvolnilo o polovinu více energie, než lasery dodaly.
„Celá fúzní komunita z toho má velkou radost. Je to skutečně úspěch, který bude motivovat další fúzní výzkum, protože ukázal, že to prostě funguje,“ říká Slavomír Entler z ústavu fyziky plazmatu Akademie věd.
K fúzní elektrárně ale ještě povede dlouhá cesta: „Lasery na tuhle aplikaci ještě nejsou připravené. Jedná se například o výkon laserů, jejich repetici. Teď bylo dosaženo výkonu dvou megajoulů, ale jsou schopny opakovat jeden výstřel za 8 hodin, což samozřejmě není úplně vhodné. Je to super výsledek, ale pro fúzní elektrárnu to nestačí,“ zdůrazňuje Slavomír Entler.
Tak na deset konvic
Fúzní reakci, při které se spojují jádra vodíku na jádra helia a uvolňuje se energie, se vědcům z Lawrencovy národní laboratoře v Livermoru podařilo udržet jen na malý zlomek sekundy. Ani energie, kterou tím získali, není příliš veliká.
Podle britských vědců, kteří pokus komentovali v CNN, by s tím uvařili asi deset konvic čaje. Když započteme i ztráty v samotných laserech, tak vlastně ani tolik nezískali.
Lasery spotřebovaly skoro tři megajouly elektřiny, aby vyzářily dva megajouly v laserových paprscích, vypočítává Kim Budilová, ředitelka Lawrencovy laboratoře. Pro využití v elektrárně musí být zisky větší a to klade další nároky na materiály a technologie, pokračuje Slavomír Entler.
Dá se to bez laseru
„Představte si, že musíte mít reaktorovou nádobu, která vydrží 10 mikrovýbuchů za sekundu a bude takhle fungovat několik desítek let. To je nesmírně obtížný úkol, i s ohledem na to, že mikrovýbuchy jsou extrémně krátké. Velká část energie bude soustředěna do kratičkých impulzů. Výkony, které se tam budou uvolňovat, dosáhnou obrovských hodnot. Určitě to je řešitelné, ale vývoj reaktorové komory, která by vydržela takovou zátěž, je teprve před námi.“
Lasery ale nejsou jediný způsob, jak zahřát plazma na vysokou teplotu. O něco déle vědci zkoumají využití magnetické energie v zařízení zvaném tokamak. Tam sice ještě nedosáhli zisku energie, zato udrželi horké plazma po dobu až pěti sekund. I vývoj materiálů a technologií pro tokamaky je podle Slavomíra Entlera pokročilejší.
„Jakmile se zprovozní reaktor ITER, který je typickým zástupcem tokamaků s magnetickým udržením, tak ten už bude schopen generovat poměrně vysoký výkon 500 megawattů delší dobu bez takovýchto zádrhelů. Bez nutnosti intenzivního vývoje,“ dodává Slavomír Entler.
I tokamaky i laserové elektrárny ovšem budou potřebovat ještě desítky let pokusů a bádání, než budou prakticky použitelné. Na obou technologiích se podílejí i čeští vědci – ústav fyziky plazmatu buduje v Praze nový tokamak a laserové centrum ELI v Dolních Břežanech vyvíjí nejvýkonnější lasery světa.
