Jaderná fúze představuje nejčistší a nejsilnější zdroj energie, jehož negativní dopad na životní prostředí je menší než v případě obnovitelných zdrojů. První fúzní elektrárna by mohla vzniknout do roku 2050 a mohla by být v České republice.
doc. RNDr. RADOMÍR PÁNEK, Ph.D.
Ústav fyziky plazmatu AV ČR
Jak pokročil výzkum termojaderné fúze?
Fúzní výzkum v poslední době zaznamenal řadu významných úspěchů. Byly publikovány vynikající výsledky z testů provedených na evropském tokamaku JET v britském Culhamu, které potvrdily naši schopnost uvolňovat energii řízenou termojadernou reakcí.
Jak pokračuje výstavba tokamaku ITER?
Projekt ITER vstoupil do další fáze výstavby, ve které se z jednotlivých dílů začíná sestavovat vlastní reaktor. Reaktor bude spuštěn do šesti let a celý vědecký svět toto spuštění netrpělivě očekává. Reaktor bude mít výkon jako menší elektrárna a umožní vyzkoušet, zda bude možné vyvinuté technologie použít ve fúzních elektrárnách.
Kdy bude možné stavět první fúzní elektrárny?
Jakmile ITER ověří, že navržené komponenty a technologie fungují. Příprava fúzních elektráren začala před mnoha lety. V Evropě se na jejich vývoji, který je koordinován celoevropským konsorciem výzkumných organizací EUROfusion, podílí 29 zemí. Náš Ústav fyziky plazmatu AV ČR také patří mezi členy tohoto konsorcia.
Cílem je zprovoznit první fúzní elektrárnu kolem roku 2050.
Jakou roli bude hrát Česká republika?
Česká republika je jednou ze zemí na špičce fúzního výzkumu. V minulém roce jsme po 14 letech úspěšného provozu demontovali tokamak COMPASS. Dosáhli jsem na něm vynikajících výsledků a umožnil nám také vytvořit vysoce kvalifikovaný tým vědců.
Nyní ale v našem ústavu pracujeme na mnohem modernějším a dokonalejším tokamaku COMPASS-U, jehož parametry již budou v mnoha směrech odpovídat fúzním elektrárnám. To nám umožní zkoumat procesy probíhající v termojaderných reaktorech fúzních elektráren, a tím vyřešit některé z klíčových problémů, které před komercializací jaderné fúze ještě stojí.
Jsou fúzní elektrárny skutečně tak důležité?
Jsou kriticky důležité. Lidstvo nezná efektivnější zdroj energie než je jaderná fúze. Fúzní elektrárny budou vyrábět vysoké množství elektřiny bez negativních dopadů na životní prostředí a bez závislosti na počasí nebo denní a roční době. Umožní lidstvu osvobodit se od fosilních paliv bez rizika jakýkoliv závažných havárií. Vliv fúzních elektráren na životní prostředí bude ještě menší, než je vliv obnovitelných zdrojů.
Jak zařídíte, aby byly bezpečné?
To nemusíme zařizovat, jaderná fúze jako taková je zcela bezpečná. Důvod je jednoduchý: aby fúzní reaktor pracoval, musí se palivo zahřát na extrémní teplotu více než 150 milionů °C. Takové teploty nikde na Zemi přirozeně nejsou, takže není možné, aby reaktor běžel sám od sebe. A pokud palivo zahřejeme a spustíme fúzní reakci, pak ji můžeme snadno zastavit tak, že palivo ochladíme.
Proč tedy fúzní elektrárny ještě nemáme?
Protože jejich stavba i provoz jsou technologicky nesmírně náročné. Nejde jen o nejčistší zdroj energie, ale také o nejsilnější. Skutečně se jedná o spoutané slunce.
Kde se první fúzní elektrárna postaví?
Evropa připravuje svůj vlastní projekt fúzní elektrárny DEMO. Myslím si, že by mohla stát v České republice, protože výsledky našeho výzkumu nás řadí hned vedle velkých zemí Evropské unie a nový tokamak COMPASS-U nás posune do čela pelotonu.
VĚDĚLI JSTE, ŽE …?
Tokamak JET – Stojí v britském Culhamu. V roce 2021 dosáhl fúzního výkonu 12 MW po dobu 5 sekund.
Tokamak ITER – Staví se v Cadarache na jihu Francie. Dosáhne fúzního výkonu 500 MW po dobu až 50 minut.
Tokamak COMPASS-U – Staví se v Praze a bude mít magnetické pole 5 Tesla, proud v plazmatu 2 milióny Ampér, teplotu stěny až 500 °C, tepelné toky až 100 MW/m2 a bude testovat tekuté kovy.
