Malý fúzny reaktor možno navždy vyrieši dopyt po energii

Energia z fúzie je tak trochu ako snežný muž Yetti – mnoho sa o nej hovorí, ale nikto ju na vlastné oči nezažil. A to nehovoríme o takzvanej „studenej fúzii“, ktorá je oficiálnou fyzikou odmietaná. S jadrovou syntézou v podobe, v akej prebieha v útrobách hviezd, sa experimentuje už dávno a vedci už polstoročie neustále tvrdia, že od jej zvládnutia nás delí ešte 30 rokov.

tokamak-iter

Experimentálny tokamak ITER má byť dokončený v roku 2019.

Zlou správou je, že doteraz žiadny z experimentálnych reaktorov nedokázal vyrobiť viac energie, než na svoju prevádzku spotrebuje. Tak o akom nádejnom zdroji energie tu vlastne hovoríme?

Problémy spôsobuje vysoká teplota plazmy, ktorá je nevyhnutná, aby jadrá izotopov vodíka do seba vrazili dostatočne silno a vytvorili jadro hélia. Tých rádovo 100 miliónov stupňov Kelvina nevydrží žiadna nádoba, preto sa plazma musí držať v strede reaktora pomocou extrémne silných magnetických polí.

POZRITE SI: Lockheed Martin mieri do klubu regulovanej jadrovej fúzie

Šancu stať sa prvým funkčným reaktorom pre jadrovú fúziu má medzinárodný projekt ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Experimentálny tokamak budujú vo Francúzsku neďaleko mesta Cadarache vedci z EU, USA, Ruska, Japonska, Číny, J. Kórei a Indie. Fungovať by mal od roku 2019 a pri vstupnom výkone 50 MW je jeho očakávaný výkon na výstupe 500 MW.

tokamak MIT

Ale možno je budúcnosť viac ružová (alebo zelená?), než sme dúfali. Výskumníci MIT totiž predstavili návrh kompaktného tokamaku – fúzneho reaktora, ktorý používa nové supravodiče na báze oxidu bária, medi a vzácnych zemín (rare-earth barium copper oxide, REBCO). Tie vytvárajú silné magnetické pole, schopné udržať plazmu v komore reaktora. Reaktor je pritom asi polovičný v porovnaní s aktuálnymi návrhmi a mohol by teoreticky vyrábať dostatok elektriny pre 100 000 ľudí, uviedol portál GIZMODO.

tokamak2

Doktorand MIT Brandon Sorbom drží pásku supravodiča REBCO (vľavo), ktorá pri chladení tekutým dusíkom dokáže preniesť rovnaký prúd ako medený kábel vpravo. Foto: MIT

Optimistická predpoveď hovorí, že nový reaktor by mohol byť k dispozícii už o 10 rokov, čo je v porovnaní z doterajším výskumom riadenej jadrovej syntézy veľmi skoro. Nové supravodivé magnety údajne budú schopné generovať 10x silnejšie magnetické pole ako medené cievky používané v súčasných experimentálnych reaktoroch. Ďalšou dobrou správou je, že vďaka silným elektromagnetickým poliam bude reaktor schopný trvalej prevádzky, na rozdiel od dnešných experimentov, kde reakcia môže bežať maximálne niekoľko sekúnd.

POZRITE SI: Údajný Teslov kvantový generátor má zachrániť svet

Inovácie zasiahli aj obal reaktora. Väčšina izolačných materiálov bola nahradená kvapalinami, ktoré sa dajú jednoducho v prípade potreby vymeniť, ako keď meníte olej v motore auta. Otvára sa tak cesta k zvyšovaniu efektivity fúzneho reaktora.

Vedci vo všeobecnosti predpokladajú, že riadená jadrová fúzia bude kľúčovým zdrojom energie v 22. storočí, ale aby sme zlepšili životné prostredie a dokázali utlmiť spaľovanie fosílnych palív, potrebovali by sme ju čím skôr, najlepšie dnes. Ak budeme mať výkonný, lacný a čistý zdroj elektrickej energie, nič nám nebude brániť pri naštartovaní vodíkovej dopravy a energetiky. Vydýchne si nielen príroda, ale aj ľudstvo, ktoré je, či si to uvedomujeme, alebo nie, jej súčasťou.

Zdroj: MIT News

Komentáre k článku