![Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]](/img/nazeleno-logo.gif){kind=logo}
Termojaderná fúze – energetická spása, nebo armageddon?
Solární či větrné elektrárny ani při těch nejoptimističtějších přáních nedokáží zásobovat další generace člověka energií tak, aby mohl její nárůst pokračovat v posledních letech. Spasí nás nové technologie nebo se budeme muset uskrovnit a zpomalit spotřebu pomalu ubývajících fosilních paliv?
15. 08. 2008 | Jiří Cerman
Ve zkratce:
Moderní fyzika už 50 let mluví o technologii jaderné fúze, která má svět vyvést z energetické krize. Ve Francii se začal stavět první plně funkční reaktor, avšak projekt se stále potýká s komplikacemi a průtahy. Termojaderná fúze snad může být hledaným řešením, ale dočkáme se někdy?Je to již ohraná písnička, kterou můžeme slyšet téměř každý den v rádiu, v televizi, přečíst si o ní v novinách: energetická krize. Zásoby fosilních paliv tu nebudou vždy a další si z prstu nevycucá už ani ten nejmazanější politik v období voleb. Není jasné, z čeho se bude elektrická energie při současném růstu poptávky vyrábět za 150 let, přesto člověk jde, zapne počítač, rozsvítí svých 50 příp. 150 m2 bytu a naloží řízek do mikrovlnné trouby… Jak bude vypadat běžný večer budoucích generací? Možná si nebudou muset jídlo ohřívat, neboť skleníkové plyny, které dnešní elektrárny vyprodukují, to udělají za ně.
„Strčit Slunce do krabičky je fajn nápad, ale nevíme, jak udělat tu krabičku.“
Jedno z nadějných řešení se skrývá ve hvězdách. Doslova. Slunce je od nás vzdálené celých 150 mil. kilometrů, a i když je mocné, na metr čtvereční solárního panelu může například v našich zeměpisných šířkách dopadnout za rok energie maximálně okolo tisíce kWh. To je skutečně směšné procento v porovnání se skutečným výkonem Slunce. Proto vědce napadlo, že by možná nebylo špatné pořídit si takový menší model Slunce přímo tady na Zemi.
Energie, kterou hvězdy využívají již miliardy let, by mohla sloužit i lidem
Slunce se vzpouzí
Roku 1939 dokázal Hand Bethe (později odměněn cenou Alfréda Nobela), že hvězdy se během svého života krmí energií, kterou získají syntézou malých vodíkových jader na jádra většího helia.
Podmínky, nutné pro zážeh samovolné reakce, jsou však na Zemi nerealizovatelné. S teplotou kolem 10 miliónů °C, při níž fúze přirozeně probíhá, se ještě smířit lze, ale háček, který brzdí slibný projekt termojaderné elektřiny aneb „Slunce do každé domácnosti“ se jmenuje tlak. Museli bychom nashromáždit palivovou hmotu o rozměrech, které hravě schovají do kapsy planetu Jupiter. Proti umístění takového zařízení by ale pravděpodobně mnoho ekologů protestovalo.
Schéma magnetické klece TOKAMAK, která má spoutat sílu Slunce. Zdroj: Associated Plasma Laboratory
Fúze může naštěstí probíhat i při mnohem menších tlacích, pokud budeme na oplátku o něco štědřejší při zahřívání paliva. Stačí zhruba 200–300 mil. °C a vše bude v nejlepším pořádku. Tedy kromě stěn reaktoru, v němž bude tak horká látka (plazma) umístěna.
Slitina takových kvalit byla příliš i na scénáristy amerických sci-fi filmů, proto se vědci snažili jít na věc jinou cestou: V 50. letech navrhl ruský disident a fyzik Andrej Dmitrijevič Sacharov pro zvládnutí kontrolované jaderné fúze roztomilý přístroj nazvaný výmluvně „toroidní komora v magnetických cívkách“, zkráceně a v ruštině TOKAMAK. Jde v podstatě o důmyslnou magnetickou klec ze supravodivých materiálů, která má horké plazma udržet na řetězu a nepustit do přímého kontaktu se stěnami reaktoru.
Síla stále nespoutána
Ačkoli teoretická řešení termonukleárního fúzního reaktoru jsou nasnadě, v praxi se vždy objeví problémy, které si vyžádají roky, než se je podaří zkrotit. Krásný bonmot, jenž mluví za všechny, se povedl Sébastienu Balibarovi, který vede Francouzské národní centrum pro vědu a výzkum: „Říkáme, že strčíme Slunce do škatulky. Je to fajn nápad. Problém je, že nevíme, jak udělat tu krabičku.“
Vnitřní část menšího pokusného reaktoru – podobnost se sci-fi filmy čistě náhodná. Zdroj: JET
Především se nedaří udržet žhavé plazma při životě dost dlouho na to, aby mohlo kontinuálně zásobovat elektřinou zásuvky našich počítačů. Navíc TOKAMAKY spíše více energie spotřebovávají (hlavně na zahřátí plasmatu), než vyprodukují. Dosavadní rekord v produkci fúzní elektřiny drží přístroj zvaný JET (Joint Eurepean Torus), který vyprodukoval v roce 1997 celých 16 MW, nutno ovšem dodat, že poměr Q energie reaktorem získané a spotřebované je stále pod magickou hranicí 1, při jejímž překročení získá celé zařízení smysl.
 |
Kapitoly článku
Související články
Komentáře ke článku