- Ve Španělsku spustí přelomový fúzní reaktor.
- Inspirovali se u Slunce.
Ve Španělsku probíhá výstavba jaderného fúzního reaktoru SMART (Small Aspect Ratio Tokamak), který by mohl zásadně změnit budoucnost světové energetiky. Hlavním cílem projektu je přejít na udržitelnou energii.
Nepřehlédněte: Nechali iPhone 16 spadnout na chodník a zjistili, že přestane fungovat
Umělé Slunce jako zdroj neomezené energie
Vědci se snaží využít sílu jaderné fúze – procesu, při kterém hoří hvězdy – již více než 70 let. Slučováním atomů vodíku na helium za extrémně vysokých tlaků a teplot přeměňují takzvané hvězdy hlavní posloupnosti hmotu na světlo a teplo, čímž generují obrovské množství energie, aniž by produkovaly skleníkové plyny nebo dlouhodobý radioaktivní odpad.
Replikovat podmínky, které panují v srdcích hvězd, však není jednoduchý úkol. Nejběžnější konstrukce fúzních reaktorů, tokamak, funguje na principu přehřátí plazmatu (jednoho ze čtyř stavů hmoty, který se skládá z kladných iontů a záporně nabitých volných elektronů) a jeho uvěznění v komoře reaktoru ve tvaru koblihy se silným magnetickým polem.
Udržet zahřátou plazmu na místě dostatečně dlouho, aby mohlo dojít k jaderné fúzi, je však extrémně náročný proces. Dosud se nikomu nepodařilo vytvořit reaktor, který by byl schopen vydat více energie, než přijme. Ambice změnit to má nový tokamak SMART (Small Aspect Ratio Tokamak).
„Projekt SMART je skvělým příkladem toho, že všichni společně řešíme problémy, které přináší fúze, a učíme další generace tomu, co jsme se již naučili,“ uvedl vědec Jack Berkery. „Ačkoli předchozí pokusy vedly k tomu, že se více energie spotřebovalo, než vyrobilo, dosažení čistého kladného energetického výkonu zůstává náročným úkolem. Když se týmu z USA podařilo v roce 2022 vytvořit 0,7 megajoulů energie, což by stačilo na provoz běžného toustovače po dobu zhruba 10 minut, bylo to považováno za obrovský výkon,“ píše server Interesting Engineering.
Jedinečnost reaktoru SMART spočívá v jeho sférické konstrukci a využití takzvaného negativního trojúhelníku, což je specifické geometrické uspořádání plazmatu. Podle profesora Manuela Garcíi-Muñoze ze Sevillské univerzity toto uspořádání zlepšuje stabilitu plazmatu, snižuje riziko nestabilit, které způsobují ztráty energie, a zároveň účinněji odvádí teplo v reaktoru.
Tokamak je cestou k čisté energii
„Je to potenciální změna hry s atraktivním fúzním výkonem a zpracováním energie pro budoucí kompaktní fúzní reaktory. Myšlenkou bylo spojit dohromady již zavedené technologie: sférický tokamak a negativní trojúhelník, čímž se SMART stal prvním svého druhu. Ukázalo se, že to byl fantastický nápad,“ dodal García-Muñoz.
V současné době je ve výstavbě hned několik fúzích reaktorů. Neomezený zdroj čisté energie by měl lidstvu poskytnout například i mezinárodní fúzní megaprojekt ITER, který ve Francii vyvíjejí desítky zemí včetně Koreje, Číny, USA, EU a Ruska. Jak však upozornil server techSpot, zahájení provozu tohoto ambiciózního tokamaku bylo nedávno odloženo o další tři roky a v současné době by měl dosáhnout požadované úrovně až v roce 2036.
Do fúzích reaktorů investuje i Čína, kde v posledních měsících vznikl tokamak HH70. Ten je mnohem menší a levnější, než všechny jeho dosavadní protějšky, protože využívá magnetický systém vyrobený z vysokoteplotního supravodivého materiálu (HTS), obecně známého jako REBCO (zkratka pro oxid měďnatý, oxid barynatý a oxidy vzácných zemin).
Zdroj náhledové fotografie: Bing Image Creator (generováno AI), zdroj: Interesting Engineering, ppl.gov