Fúzní reaktory jsou podle expertů ekonomicky životaschopné

plazma

Plasma v tokamaku TEXTOR. Kredit: ITER.

I naprostým laikům je jasné, že vývoj fúzních reaktorů nejde úplně podle původních představ. Přesto to nevzdáváme. Na fúzních technologiích pracují státy i soukromé společnosti a všichni hledají směr, kudy se posunout vpřed. Výzkumné týmy po celém světě očividně pohání vidina úžasné energie, téměř nevyčerpatelné, téměř bezpečné, a tak dál.

Stále ale není úplně jasné, jestli vůbec v dohledné době budeme moct toto zřídlo energie využívat. Jistou dávku optimismu nedávno přilila studie vědců britské Univerzity v Durhamu a Culhamova centra pro fúzní energii v Oxfordshire.

damian

Damian Hampshire. Kredit: Durham University.

Damian Hampshire z Centra fyziky materiálů Univerzity v Durhamu a jeho kolegové publikovali v časopisu Fusion Engineering and Design analýzu, která přehodnocuje ekonomické výhledy fúzní energetiky. Podobné věci, které se dotýkají prudce se rozvíjejícího odvětví, se odhadují jen velice obtížně. Hampshire a spol. vzali jako první v úvahu nedávný pokrok v supravodivých technologiích. A jejich výsledky jsou příjemně optimistické. Podle nich lze očekávat, že stavba, provoz i vyřazení z provozu fúzních elektráren bude ekonomicky proveditelné. Nakonec dospěli k závěru, že za současného stavu a výhledu technologií bude fúzní energie dramaticky dražší než energie jaderná.

Závěry Hampshireho týmu tím pádem podporují představu, že za jednu až dvě generace si naši potomci budou užívat dobrodiní (z našeho pohledu) prakticky nevyčerpatelného zdroje energie, který by neměl významně přispívat k oteplování planety ani vytvářet významná množství nebezpečného odpadu. K fúzní reakci běžného typu je potřeba sehnat těžký vodík, čili deuterium, a ten se získává z mořské vody, které je očividně k dispozici docela dost. Pak je ještě potřeba tritium, čili ještě těžší vodík, a ten vzniká přímo ve fúzním reaktoru.

tokamak

Útroby čínského tokamaku EAST. Kredit: Institute of Plasma Physics, Chinese Institute of Science.

Fúzní reaktory by měly produkovat energii po zahřátí plazmy na nějakých 100 milionů stupňů Celsia. Za takových podmínek dochází ke slučování atomů vodíku a uvolňování dramatického množství energie. Ve štěpných reaktorech přitom dochází k rozpadu atomů za mnohem nižší teploty. Výhodou fúzních reaktorů je, že nevytvářejí téměř žádný radioaktivní odpad. Radioaktivní je u klasických fúzních reaktorů jenom tokamak. Měly by tedy být bezpečnější než štěpné reaktory a rozhodně by neměly způsobit nehodu s únikem radioaktivního materiálu typu Černobyl nebo Fukušima.

Když by z fúzního reaktoru unikla plazma, tak by se nemělo stát nic moc pozoruhodného. V dnešní přehřáté době stojí za zmínku, že fúzní energie je bezpečnější i politicky. Ve fúzním reaktoru totiž nevznikají produkty, které by bylo možné využít při výrobě zbraní, alespoň v dnešní době ne.

fusionreactortit

Tokamak plný plasmy. Kredit: ITER.

Klíčovým prvkem Hampshireho analýzy je nedávný pokrok v technologiích supravodivosti za vyšších teplot. Supravodivé materiály se v klasickém typu fúzního reaktoru využívají ke konstrukci extrémně výkonných magnetů, jejichž magnetické pole drží rozžhavenou plasmu uvnitř tokamaku. Jde o to, že s pokročilými supravodivými materiály bude možné postavit modulární supravodivé magnety a nebudou muset být v celku. To by mělo dalekosáhlé důsledky, zejména pro konstrukci a údržbu těchto magnetů. Radioaktivní tokamak totiž všechno poněkud komplikuje.

Hampshire doufá, že jejich studie přesvědčí politiky a soukromé investory aby to nevzdávali a ještě více investovali do fúzní energetiky. Lidé na rozhodujících pozicích by podle něj měli s fúzní energií do budoucna počítat, jako s nástupcem jaderné energie.

Literatura: Durham University 1. 9. 2015, Fusion Engineering and Design online 13. 8. 2015, Wikipedia (Tokamak).

autorem článku je kmenový redaktor portálu OSEL.cz Standa Mihulka