Představte si energii, která je čistá, prakticky neomezená a bez nebezpečného odpadu. Zdroje, které by pokryly potřeby celého Česka na tisíce let. Zní to jako sci-fi? Vědci ve Francii právě zahájili fázi, která to má jednou provždy ověřit. A je to zřejmě nejriskantnější a nejpřesnější montážní práce v historii.
Projekt ITER, do kterého investovalo 35 zemí, včetně USA, Číny a EU, má za cíl zopakovat proces, který pohání Slunce. Po desetiletích plánování a miliardách investic nyní nastává to nejdůležitější: sestavení reaktoru, kde se má poprvé uskutečnit průmyslově škálovatelná fúze.
Proč by vás to mělo zajímat právě teď? Protože úspěch ITER změní vše. A my se právě nacházíme v momentě, kdy není cesty zpět.
Proč jsme v energetice v pasti a jak nás má fúze zachránit
Klimatické změny, závislost na geopoliticky nestabilních zdrojích a drahé energie (což my v ČR známe velmi dobře) – to jsou problémy, které konvenční energetika vyřešit nedokáže. Jaderná fúze slibuje opak.
Namísto štěpení těžkých atomů (jako v Temelíně) se zde lehké atomy (izotopy vodíku) za extrémních podmínek spojují. A uvolňuje se přitom obrovské množství energie. Palivo? Najdeme ho prakticky všude.
Není to ale prototyp elektrárny! Nulová elektřina, kterou by zařízení vyrábělo, by byla nejméně důležitá. Cílem je dosáhnout magického poměru Q=10 – získat desetkrát více energie, než se do reaktoru vloží (konkrétně 500 MW tepelné energie).
Tokamak: Princip sovětského „dortu“ a solární teploty
Reaktor ITER je založen na konceptu zvaném tokamak, který vyvinuli v 60. letech sovětští fyzici. Jde o prstencovou komoru, kde je plazma o teplotě 150 milionů stupňů Celsia – to je více než desetkrát tepleji než v jádru Slunce.
Jak toto šílené teplo udržet? Nejde to. Plazma se nesmí dotknout stěn. K tomu slouží obrovské magnetické cívky, které ho drží stranou ve stabilní smyčce. A právě teď začíná jejich montáž.
- Když se řekne ITER, mluvíme o gigantickém projektu. Velikost komory Tokamaku se srovnává s malým obchodním domem.
- Pro magnetický systém bylo vyrobeno přes 100 000 km supravodivého drátu. To je jako obtočit Zemi dvakrát.
- Každá segmentová část komory je velká jako domek a váží přes 400 tun. Přesnost spojení: milimetry!
Největší logistická noční můra na světě
Měl jsem možnost sledovat dokumenty o převozu těchto segmentů a je to neuvěřitelné. Každá část (některé váží až 900 tun) se vyráběla v jiné zemi – Korea, EU, USA. Aby se dostaly do vnitrozemského Saint-Paul-lez-Durance, musela být přestavěna 104 km dlouhá silnice.
Proč je to tak kritické? Protože i malá odchylka v přesnosti sestavení může ohrozit celou vizi. Kdyby se plazma na 150 milionů stupňů dotkla zdi, reaktor končí. Proto je přesnost tolerance u dílů, které se vyráběly roky a napříč kontinenty, jen v řádu milimetrů.
Co změnilo plán: Zpoždění a wolframová strategie
Původně mělo dojít k „prvnímu plazmatu“ už v roce 2018. Kvůli logistické složitosti, problémům s dodavatelským řetězcem napříč 35 zeměmi a technickými výzvami (např. potřeba změnit materiál první stěny z berylia na odolnější wolfram) se datum několikrát posunulo.
Podle nového plánu:
Důležité milníky:
- Magnetické testování: 2036
- První provoz s deuteriovým plazmatem: 2035
- Ambitiózní fúze deuterium-tritium: 2039
Není pochyb, že to trvá déle, než kdokoli čekal. Ale jak často se vám stane, že stavíte Slunce na Zemi, že? Projektové vedení klade důraz na trvanlivost a opakovatelnost, nikoli na rychlost. V mé praxi novináře jsem si všiml, že když se do takto obrovských mezinárodních projektů zasáhne politika, vždy se zpomalí. Ale u ITER jde o preciznost na úrovni švýcarských hodinek v měřítku mrakodrapu.
Praktický vhled: Jak se staví budoucí energie
Zajímavost, kterou mnoho lidí přehlíží: centrální solenoid, elektrický magnet ITERu, musí udržet síly rovnající se dvojnásobku tahu startujícího raketoplánu. Jeho úkolem je řídit proud plazmatu a udržovat vnitřní magnetické pole.
Jak to souvisí s budoucí energií?
Rada pro skeptiky: ITER sice přímo elektřinu nevyrábí, ale jeho úspěch ověří technologie pro DEMO – komerční demonstrační zařízení, které by už skutečně mohlo vyrábět elektřinu, a je plánováno později v Evropě a Asii. Musíme si uvědomit, že i když je to 20 let do komerční fúze, je to krátce ve srovnání s trváním energetické krize.
Závěr, který změní pohled na vědu
Vědci konečně začali skládat obří puzzle, nejdůležitější stavbu v naší době. A i když zpoždění frustruje, pamatujme: riskujeme miliardy, abychom potenciálně zachránili trilióny (a planetu).
Jako novinář, který sleduje projekty s obrovským rozpočtem, vždy vidím, že největší překážkou není technologie, ale koordinace lidí. Zatím se zdá, že tenhle mezinárodní projekt funguje i přes ten obrovský tlak.
A jaký je váš názor? Investovat miliardy do fúzní energie, která má dorazit nejdříve za 15-20 let, nebo se soustředit jen na již osvědčené obnovitelné zdroje?