Výzva a potenciál reprodukce sluneční energie

Nedávné pokroky v oblasti magnetické fúze nás posunuly o krok blíže k dosažení cenného zdroje energie s nulovými emisemi uhlíku. Fúze je dlouholetým snem energetické komunity. Pokud se ji podaří rozlousknout, nabízí jaderná fúze potenciál k zajištění bezpečné, spolehlivé a bezuhlíkové energie s využitím hojných paliv a s minimální produkcí nízko radioaktivního odpadu.

Zatímco jaderné štěpení, které zajišťuje veškerou současnou jadernou energii, vytváří energii štěpením atomů, fúze je pravým opakem. V poslední době však došlo k řadě průlomových objevů, díky nimž se fúzní energie stala reálnější perspektivou.

Globální pokroky

Britská laboratoř Joint European Torus (JET) počátkem letošního roku překonala vlastní světový rekord v množství energie vyrobené při fúzní reakci. O několik měsíců později se vědcům v Jižní Koreji podařilo udržet reakci po dobu 30 sekund.  Italská energetická společnost Eni jako jedna z prvních energetických společností, která do této oblasti investovala, považuje jadernou fúzi za potenciální průlom v procesu dekarbonizace.

“Fúze bude pro naši strategii přechodu na novou energetiku opravdu důležitá,” říká Francesca Zarri, ředitelka pro technologie, výzkum a vývoj a digitální technologie ve společnosti Eni. “Nemá žádné emise skleníkových plynů, je ve své podstatě bezpečná a může poskytovat nepřetržitou základní zátěž, kterou můžeme kombinovat s obnovitelnými zdroji a přispět tak k dekarbonizaci energetického systému.”

Energetická výzva

K výrobě energie z jaderné fúze na Zemi je třeba zahřát dva druhy plynného vodíku – deuterium a tritium – na více než 100 milionů stupňů Celsia. Tím vznikne plazma – přehřátá polévka kladně a záporně nabitých částic – a jejich fúzí se z velmi malého množství paliva uvolní obrovské množství energie: jeden kilogram fúzního paliva dokáže vyrobit stejné množství energie jako 8 500 tun benzínu. Výzkumníci však nebyli schopni udržet reakci dostatečně dlouho, aby mohli získat a využít vzniklou tepelnou energii, nebo dokonce aby vyrobili více energie, než kolik se při procesu spotřebuje. Nyní se však objevují naděje, že fúze se z fyzikálního problému stane problémem inženýrským. “Jednou z klíčových otázek je, jak zadržet plazmu a obrovské teploty, které při tom vznikají. Existuje řada přístupů, ale nejvyspělejší je použití extrémně silných magnetů, což je proces známý jako magnetické udržení, v zařízení známém jako tokamak,” vysvětluje Francesca Ferrazza, vedoucí oddělení magnetických fúzních iniciativ ve společnosti Eni.

Společnost Eni pracuje na fúzi již více než pět let jako na výzkumném záměru, ale nyní se zaměřila na vývoj a vypracovala agresivní plán, jak fúzi uvést na trh. Spolupracuje se začínajícím podnikem Commonwealth Fusion Systems (CFS), který je spin-outem MIT. “Společně s CFS jsme byli první energetickou společností, která podporovala výzkum v oblasti jaderné fúze,” říká Ferrazza. “CFS usiluje o to, aby na začátku roku 2030 byla v provozu první elektrárna připojená k síti a poháněná jadernou fúzí.”

Díky těmto vědeckým a technologickým průlomům se využití energie hvězd zde na Zemi již nezdá být bláhovým snem.

Zdroj, foto: ft.com