Hlavní obsah
Věda

Energie z jaderné fúze by mohla zcela nahradit emisní zdroje energie. Bez radioaktivitního odpadu

Tlačítkem Sledovat můžete odebírat oblíbené autory a témata. Najdete je v Moje sledované na tomto webu nebo na Seznam.cz.

Foto: Midjourney AI
27. 12. 2022 10:14

Začala, stále ještě dlouhá a křivolaká, cesta k bezemisní a bezpečné energetice, která navíc nespotřebovává žádné vzácné suroviny ani neprodukuje radioaktivní odpad, jako je tomu u současných jaderných reaktorů.

Článek

Americkým vědcům se historicky poprvé podařilo při jaderné fúzi získat více energii než kolik do ní vložili. To je pro výzkum v této oblasti obrovský průlom. V této oblasti se už sice bádá asi padesát let, stále je však potřeba mnoho technických aspektů dořešit. Třeba to, jak teplo vzniklé při reakci vlastně jímat, jelikož v reaktorech panují naprosto extrémní podmínky. Nicméně vědci po celém světě se shodují, že v řádu několika dekád by energie z jaderné fúze mohla zcela nahradit emisní zdroje energie.

Co se vědcům podařilo?

Poprvé v historii byla při reakci termojaderné fúze uvolněno více energie, než kolik bylo potřeba pro nastartování této reakce, a to asi o 50 %, což je slušný energetický zisk. Aby taková reakce vůbec mohla proběhnout, musí se v reaktoru dosáhnout extrémní teploty a hustoty, což je pro uskutečnění této reakce v laboratoři tím největším oříškem. Potřebná teplota je asi desetkrát vyšší než ve středu Slunce. Aby se však termojaderná fúze mohla začít užívat komerčně pro výrobu elektřiny, musí být energie získaná z reakce alespoň třikrát větší energie využitá na její zažehnutí.

Potřebná teplota je asi desetkrát vyšší než ve středu Slunce.
Mikuláš Peksa

Jak funguje jaderná fúze a proč energii z těchto reaktorů dávno nevyužíváme?

Jaderná fúze je ve svém principu opakem jaderných reakcí – štěpení, které probíhá v jaderných elektrárnách. Při jaderném štěpení vznikají z velmi těžkých prvků prvky lehčí, zatímco u jaderné fúze dochází ke slučování jader velmi lehkých prvků na prvky těžší za uvolnění energie. Reakce stejného typu probíhají například v jádru hvězd, které tím produkují obrovské množství energie a mimo jiné také svítí.

Samotná jaderná fúze je tedy sloučením jader různých „druhů“ v (izotopech) vodíku, deuteria a tritia na těžší helium. Deuterium lze velmi snadno získat z vody a tritium se sice v přírodě nevyskytuje, lze ho ale poměrně snadno získat z lithia přímo v reaktoru.

Jak moc jsou fúzní reaktory efektivní? Kolik energie můžou vyrobit?

Jaderná fúze je extrémně energeticky výkonná. Deuterium získané z vany vody a lithium z baterie od notebooku vyprodukuje přes fúzní reakci tolik energie, kolik běžnému člověku stačí na celý život. Reaktor s výkonem srovnatelným s jedním blokem Temelína potřebuje na rok provozu jen tolik paliva, co se vejde do jedné dodávky. Vědci nicméně zatím pracují na tom, jak energii při reakcích efektivně jímat a následně využít a jak docílit toho, aby probíhající termojaderná reakce byla stabilní a regulovatelná. Na to jsou potřeba extrémně složité a výkonnostně náročné matematické modely.

Není to nebezpečné? Může reakce „bouchnout“ jako Černobyl?

Není a nemůže. Jakmile v reaktoru poklesne teplota nebo tlak, kterých je zatím extrémně složité dosáhnout, reakce přestane probíhat.

Kdy by mohla začít fungovat první elektrárna na bázi jaderné fúze?

V nejbližších letech bohužel určitě ne. Stávající reaktory slouží pouze k výzkumu a první fúzní elektrárna by se mohla začít stavět na konci příštího desetiletí. Na výzkumu se velkou měrou podejí i Češi. Jedno takové zařízení, tokamak, na testování reakcí v extrémně horkém plazmatu se nachází v Praze v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.

Nicméně v dlouhodobém výhledu je fúzní elektrárna řešení pro klimatickou změnu. Je to velký a stálý zdroj energie, který nebude, kromě samotné realizace, produkovat žádné emise skleníkových plynů a zabere vzhledem ke svému výkonu relativně malou plochu.

Anketa

Věříte, že jaderná fúze je budoucností energetiky?
ANO
88,5 %
NE
0,8 %
MOŽNÁ
10,7 %
HLASOVÁNÍ SKONČILO: Celkem hlasovalo 130 čtenářů.

Reklama

Související témata:
Jádro

Sdílejte s lidmi své příběhy

Stačí mít účet na Seznamu a můžete začít psát. Ty nejlepší články se mohou zobrazit i na hlavní stránce Seznam.cz