K ovládnutiu energie hviezd prispejú aj Slováci

V termonukleárnych (takzvaných vodíkových) bombách je jadrová fúzia, alebo syntéza využiteľná už dávno. Pri výbuchu sa jej deštruktívna sila uvoľní v zlomku sekundy a všetko v širokom okolí premení na čisté peklo. Dostať však túto jadrovú reakciu pod kontrolu a využívať ju na energetické účely, to už je tvrdší oriešok.

Sarkastici hovorievajú, že kedykoľvek od polovice minulého storočia sme od zvládnutia jadrovej fúzie vzdialení „ešte 50 rokov“.

Pozrite siRiadená jadrová fúzia je tvrdý oriešok. Pomôže umelá inteligencia

Nuž, nečudo, ak si uvedomíme podmienky, potrebné na jej spustenie a ovládnutie. Na „zažatie“ jadrovej fúzie je potrebná teplota rádovo 150 miliónov °C, dostatočná hustota plazmatických častíc a pre jej energetické využitie zas dostatočný čas horenia plazmy v uzavretom priestore.

Ale skúste udržať vybuchujúcu plazmu o takejto teplote v akejkoľvek nádobe! Zdanlivo nemožné dokážeme len pri udržaní plazmy „visiacej“ v priestore, kde je uväznená v silnom magnetickom poli.

Tézu o komerčnej jadrovej fúzii permanentne vzdialenej 50 rokov ilustruje aj tento graf.ZDROJ | Next big future

Deje sa tak vo fúznych reaktoroch – tokamakoch a stelarátoroch. Problémom však je, že zatiaľ nedokážeme plazmu udržať pri teplotách nad 100 miliónov stupňov v reakcii dostatočne dlho a efektívne, aby sme dosiahli pozitívnu energetickú bilanciu. Inak povedané na udržanie plazmy a chladenie systému minieme viac energie, ako získame. Ale parametre sa postupne zlepšujú.

Nádej sa spája hlavne s najväčším svetovým experimentálnym tokamakom ITER, ktorý v medzinárodnej spolupráci vyrastá vo Francúzsku. Súčasťou tohto projektu sú aj bádatelia a inžinieri zo Slovenska.

Náročná cesta

Slovo iter znamená v latinčine cestu, alebo pochod. V prípade budovania  jedného z najambicióznejších energetických projektov vo svete, ktorým je ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), to ale bude ťažká a dlhá cesta.

Fúzna elektráreň v juhofrancúzskom Cadarache vyrastá v spolupráci 35 krajín už od roku 2007. Dosiahnutie prvej plazmy sa očakáva v roku 2025 a na plný výkon (500 MW) má nabehnúť až v roku 2035.

ZDROJ | ITER

Celý proces trvá tak neznesiteľne dlho, že sa núka myšlienka, či ho nakoniec niektoré krajiny, kde takisto prebieha výskum riadenej jadrovej fúzie, nezvládnu skôr. Vylúčené to nie je. Sľubné výsledky sa občas objavujú z pracovísk v Japonsku, v USA,  v Číne, či v Južnej Kórei.

Pre nás je však zaujímavá účasť slovenskej spoločnosti  PPA ENERGO, s. r. o., ktorá je dcérskou spoločnosťou PPA CONTROll, a. s. na projekte ITER.

Pozrite siTokamak MIT prekonal rekord, potom ho odstavili

PPA ENERGO sa na akciu ITER kvalifikovala s talianskou spoločnosťou Fincantieri, ktorá patrí k najväčším staviteľom lodí na svete a zamestnáva približne 19 000 zamestnancov. Cieľom bolo využiť silnú pozíciu spoločnosti Fincantieri a spojiť ju s bohatými skúsenosťami PPA Energo v jadrovej energetike. Firmy vytvorili konzorcium, ktoré preukázalo skúsenosti, odborné znalosti, aj kapitálovú silu, uviedol Peter Spilý, obchodný riaditeľ PPA ENERGO.

Šesť rokov úsilia

Projekt, ktorého sa v rámci budovania ITER Slováci zúčastňujú, sa začal v decembri 2018 a mal by trvať 72 mesiacov. Je rozdelený na niekoľko menších časti, tzv. Contractor Work Package, pričom cieľom projektu je montáž komponentov tvoriacich súčasť technológie bezpečného zvedenia a zneutralizovania nahromadenej energie vytvorenej jadrovou fúziou v tokamaku.

Úlohou našich inžinierov bude najmä montáž  jednosmerných, vodou chladených zapuzdrených vodičov,  jednotiek rýchleho vybíjania (Fast Discharge Units) chrániacich supravodivé cievky tým, že extrahujú energiu uloženú v magnetovom systéme v prípade utlmenia, alebo iných abnormálnych udalostí a montáž elektro zariadení a systémov kontroly a riadenia.

ITER – jadrová fúzia by sa tu mohla spustiť už o pár rokov.ZDROJ | ITER

Okrem toho sa slovensko-talianské konzorcium bude zaoberať inštaláciou silových napájacích káblov a káblov na meranie a reguláciu a hlavných a vedľajších káblových trás. Práve montáž vodičov chladených vodou bude najväčšou výzvou, pretože nimi bude pretekať niekoľkonásobne vyšší elektrický výkon ako v prípade jadrovej elektrárne.

Pozrite siKórejský fúzny reaktor KSTAR vytvoril svetový rekord v udržaní plazmy

Z časového harmonogramu sa dá odhadnúť, že po šiestich rokoch sa v závere projektu dočkáme aj samotného spustenia veľkého tokamaku a riadená jadrová fúzia bude realitou. Môže nás tešiť, že sa tak stane aj s prispením slovenských odborníkov.

Zákazku na projekte ITER považuje PPA ENERGO za výbornú referenciu, ktorá firme pomôže pri získavaní účasti na ďalších významných projektoch.

ZdrojPPA ENERGO

Komentáre k článku