Snaha o získání čisté a neomezené energie upoutala pozornost celého světa a některé projekty dosahují významných pokroků.
Evropa je na pokraji průlomu, který by mohl nově definovat její energetickou krajinu a dát možná sbohem vodíku. V čele této transformace stojí projekt Mezinárodního termonukleárního experimentálního reaktoru (ITER), jehož cílem je revoluce v oblasti čisté energie. Odborníci jsou optimističtí a věří, že jaderná fúze by nakonec mohla nahradit naši závislost na vodíku jako primárním zdroji energie.
Pochopení vědeckých poznatků
Jádrem mise ITER je úkol dosáhnout teplot vyšších než na Slunci a zároveň zachovat kontrolu pomocí komponent, které pracují v blízkosti absolutní nuly. To je nezbytné pro vytvoření udržitelného zdroje energie prostřednictvím jaderné fúze.
Na rozdíl od jaderného štěpení, při němž dochází ke štěpení atomů, funguje jaderná fúze tak, že se slučují izotopy vodíku, deuterium a tritium, za vzniku helia. Při tomto procesu se uvolňuje obrovské množství energie. Napodobit podmínky Slunce na Zemi však není nic jednoduchého. Protože Země nemá gravitační hmotnost Slunce, musí vědci vytvořit umělé podmínky pro zahájení a udržení fúzních reakcí.
Související článek
Aby toho vědci dosáhli, zahřívají plazmu – přehřátý plyn složený z nabitých částic – na 150 milionů °C, což značně převyšuje jakoukoli přirozenou teplotu ve sluneční soustavě. Toto extrémní teplo umožňuje atomovým jádrům překonat jejich přirozené odpuzování a provést fúzi. Problémem je toto plazma udržet, aby nepoškodilo stěny reaktoru. Zde přichází ke slovu druhá extrémní teplota -269 °C.
Supravodivé magnety, včetně nedávno dokončeného centrálního solenoidu, vytvářejí silné magnetické pole, které omezuje plazma ve vakuové komoře ve tvaru šišky. Tyto magnety musí být udržovány při kryogenních teplotách, aby si zachovaly supravodivost, která jim umožňuje přenášet obrovské elektrické proudy bez odporu. Tato křehká rovnováha extrémních teplot je pro úspěch projektu ITER klíčová.
ITER dláždí cestu za hranice vodíku
Evropa do vodíku jako obnovitelného zdroje energie investovala velké prostředky. Vodík však představuje výzvu z hlediska přepravy, skladování a účinnosti. Zatímco se Evropa zaměřuje na ekologický vodík, přechod na něj je provázen obtížemi. Naproti tomu jaderná fúze nabízí neomezené dodávky energie bez emisí uhlíku a dlouhodobého radioaktivního odpadu. Kromě toho fúze nepředstavuje žádné riziko katastrofického roztavení.
Projekt ITER je důkazem mezinárodní spolupráce, do níž je zapojeno 35 zemí včetně všech členských států Evropské unie. Pokud bude projekt ITER úspěšný, může změnit energetické paradigma ze závislosti na vodíku na infrastrukturu založenou na jaderné fúzi.
Přitažlivost fúze oproti vodíku spočívá v její energetické udržitelnosti a hustotě. Jediný gram fúzního paliva dokáže uvolnit více energie než spálení osmi tun ropy. Potřebných materiálů, jako je deuterium z vody a lithium pro výrobu tritia, je dostatek, takže fúze je životaschopným a slibným zdrojem energie.
Zatímco vodík bude i nadále sloužit pro specifické aplikace, funkční fúzní reaktor by mohl nahradit vodík pro většinu energetických potřeb.
Budoucnost jaderné fúze v Evropě
Po dokončení centrálního solenoidu přechází ITER ve Francii do závěrečné fáze montáže. Cílem je dosáhnout „první plazmy“ do roku 2035, což by znamenalo zahájení testování fúzní reakce v plném rozsahu. V případě úspěchu položí ITER základy pro DEMO, komerční prototyp, který má do roku 2050 dodávat energii do sítě. Ačkoli ITER sám o sobě nebude vyrábět elektřinu, představuje zásadní krok k budoucnosti poháněné jadernou fúzí.
Cesta k plnému využití jaderné syntézy je složitá, ale vytváří předpoklady pro odklon Evropy od energie založené na uhlíku. Převratné teploty 150 milionů °C a -269 °C mění podobu energetiky. Díky inovativním řešením, jako je přeprava vodíku, jsou možnosti energetické budoucnosti světa neomezené.