Nejde o jediný projekt čistého užití jaderné energie, jemuž se věnují odborníci ze špičkových badatelských center hlavního města.
„Získat čistou energii z jaderné fúze bez radioaktivního odpadu a zároveň s vyšším ziskem je cílem ambiciózního projektu vědců. Projekt V4F chce přinést dvě novinky, díky nimž by jaderná fúze byla dostupnější, jednodušší a levnější,“ uvedla mluvčí AV ČR Eliška Zvolánková.
Krok ke spáse? Vědcům se zdařila jaderná fúze se ziskem energie, píše tisk |
Slibný zdroj energie budoucnosti představuje právě jaderná fúze. Ovšem než se jí podaří využít pro energetiku, je zapotřebí zdolat několik překážek. Rozeběhnout fúzi podobnou té na Slunci a udržet ji i na Zemi totiž žádá obrovské množství vstupní energie. Tomu napomáhají například vysokovýkonové laserové systémy.
Vyřešit je zapotřebí i další problémy, třeba s odpadem. „Neutronové záření při jaderné fúzi působí na stěny reaktoru, které se pak stávají radioaktivní a rychle se opotřebují – vzniká tedy jaderný odpad. My se snažíme jít cestou bez neutronů a odpadu, kdy při jaderné fúzi vznikají jen nabitá jádra helia,“ vysvětluje Michael Londesborough z Ústavu anorganické chemie AV ČR.
Města typu Prahy by mohla mít dva či tři malé reaktory, které je energeticky posílí.
Vladimír Maříkvědecký ředitel Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky Českého vysokého učení technického
Jaderná fúze jako na Slunci používá také vodík. To je jedna z věcí, kterou badatelé v laboratořích pozměnili. „Používáme jiný typ fúze, využíváme prvek bor, který do svého jádra pojme protony. Proton plus jádro boru rovná se tři alfové částice,“ řekl Michael Londesborough v rozhovoru AV ČR.
Podle vědců v okamžiku, když se slučují protony boru, nevznikají neutrony, tedy veličiny relativně nebezpečné. Badatelé však dokážou měnit strukturu zmíněných molekul boranu. „Máme tak možnost vyladit a optimalizovat startovací palivo pro jadernou fúzi,“ popsal Londesborough.
Pomůže unikátní laserový systém
Jde tedy o unikátní technologické řešení, s menšími energetickými nároky na udržitelnou jadernou fúzní reakci. „V projektu V4F navrhujeme novou konfiguraci bezneutronového fúzního schématu, která může vést k výraznému zefektivnění celého procesu,“ říká Miroslav Krůs z Ústav fyziky plazmatu AV ČR.
Vědci mají jasno, jak postupovat. „První experimenty povedeme u nás pomocí unikátního laserového systému PALS,“ sdělil Krůs, který se výzkumu jaderné fúze dlouhodobě věnuje, a to jak pomocí laserů, tak především udržením fúze v tzv. tokamacích neboli sofistikovaných zařízeních vytvářejících magnetické pole. Zmíněný PALS představuje obří jodový laserový systém, jeden ze tří největších laserů v Evropě.
13. června 2023 |
Zní to sice komplikovaně, podle expertů se však zmíněné vědecké postupy v principu poněkud podobají klasickému kuchyňskému vaření. „Mezi mnou a špičkovým michelinským kuchařem není téměř žádný rozdíl, akorát že mé výsledky se nedají jíst, ale mohou řešit problém s energetikou,“ shrnul Michael Londesborough.
Vědci se shodují, že jde o časově náročný výzkum, a kdy by mohl být využit v praxi pro dodávky energie, nyní nelze říci. „Než bude systém více energie vydávat než spotřebovávat, chvíli to potrvá,“ shrnují experti.
Praha může být jaderná
Jaderná energie z malých reaktorů představuje podle odborníků šanci pro nejbližší budoucnost. „Domnívám se, že jde o cestu do budoucna. Myslím, že města typu Prahy by mohla mít dva či tři malé reaktory, které je energeticky posílí. V USA tento trend existuje,“ uvedl k využití tohoto druhu energie Vladimír Mařík, vědecký ředitel Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRK) Českého vysokého učení technického (ČVUT).
Na zajímavých projektech pracují také experti z Ústavu jaderného výzkumu v Řeži (ÚJV). Zde v současné době vyvíjejí HeFASTo, modulární jaderný reaktor.
Jaderná aliance v Evropě je na světě. Přidalo se jedenáct zemí včetně Česka |
Jedním z významných ekonomických přínosů rychlého reaktoru je efekt „množení paliva“ – jadernými reakcemi během provozu reaktor vygeneruje více štěpného materiálu, než sám spotřebuje,“ uvedl Petr Vácha, který vývojový tým v ÚJV Řež vede.
Vývoj reaktoru se nachází v tzv. předkoncepční fázi. S komerčním nasazením se počítá hlavně v souvislosti s růstem poptávky po masové výrobě vodíku a s potřebou zpracování nahromaděného vyhořelého paliva z lehkovodních reaktorů, výhledově po roce 2040. Dokončení předkoncepčního návrhu, studii proveditelnosti a hledání strategického partnera pro vývoj a výrobu experti předpokládají za dva roky.
