Energetická krize je vyřešena, už nebudeme muset spoléhat na uhlí, jádro ani na fotovoltaiku či vítr. „Zelená“ energie bude dostupná každému a v nadbytečném množství. A právě díky jaderné fúzi a popsaným efektům, které způsobí, nastane pompézní socioekonomický rozvoj lidstva. A to všechno už jen za nějakých 20 až 25 let. Opět.
Ano, v úterý se uskutečnil jeden z největších průlomů v historii energetiky. Americká ministryně energetiky Jennifer Granholmová potvrdila světu, že vědcům z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) se poprvé v historii podařilo sloučit atomy a při tom získat více energie, než se do procesu muselo vložit – s důrazem na ZÍSKAT VÍCE.
Ano, velmi optimisticky vzato by tento počin mohl vést k dosažení všeobecného energetického blaha. Současnou energetickou krizi však zcela jistě nevyřeší a žádná firma si na něm ani ve střednědobém výhledu nenamastí kapsu – snad s výjimkou těch, u nichž si vědci objednají další aparaturu.
A proč se v kontextu reálného využití termojaderné fúze píše o zhruba dvacetiletém výhledu? Protože v oboru je to tak už trochu tradice. Při každém dílčím průlomu v posledních desetiletích zaznívá tento relativně bezpečný odhad slibující, ale ne zase až tolik, „revoluci na spadnutí“. V úterý se tradiční výhled objevil znovu.
Prostý člověk by tak měl na pozadí bouchajících lahví šampaňského zpozornět a uvědomit si, že brzká cesta do energetického ráje se jen tak konat nebude. A pokud někdy vůbec nastane, je otázkou, zda USA budou chtít technologii sdílet se zbytkem světa, a pokud ano, tak za jakých podmínek a zda si pro ni nebude chtít nějaký jiný stát „dojít“ za každou cenu. Ale to už jsou jiné teorie, držme se toho, co se na začátku prosince odehrálo.
Vědcům z Číny, Evropy i ze Spojených států se už mnohokrát podařilo na Zemi krátce spustit fyzikální proces, který pohání všechny hvězdy ve vesmíru. Je jím slučování jader dvou lehčích prvků do jádra těžšího prvku, typicky slučování dvou jader vodíku na helium. Experimentátoři však dosud vždy spotřebovali k zažehnutí termojaderné fúze více energie, než z ní získali. V LLNL to však 5. prosince dokázali zvrátit.
S fúzí si tam teoreticky i prakticky pohrávají přes šest dekád. Mají k tomu největší, nejvýkonnější a nejenergetičtější laserový systém na světě – NIF. S jeho pomocí vyslali do reakce zhruba 2,05 megajoulu energie, přičemž výsledný „třesk“ vydal zhruba 3,15 megajoulu. Úctyhodná, historicky první kladná bilance má však svá „ale“.
Vlastní reakce sice měla kladný energetický výstup, nicméně k výrobě laserových paprsků, které ji zahájily svým energetickým vkladem přibližně 1,8 megajoulu, bylo třeba energie o pěti stovkách megajoulů. „Výstup tedy činil reálně jen 0,5 procenta použitého vstupu,“ shrnul jaderný fyzik Tony Roulstone z University of Cambridge, podle kterého je experiment samozřejmě velkým vědeckým úspěchem, k praktickému využití má nicméně velmi daleko. Už jen proto, že se někdy v budoucnu „bude muset vymyslet“, jak vznikající tepelnou energii efektivně převádět a využívat.
Řada kritiků rovněž poukazuje, že vzhledem k opakujícímu se dvacetiletému výhledu dosažení ekonomicky využitelné řízené jaderné fúze by bylo lepší veškeré prostředky vynaložené na výzkum přesměrovat do rozvoje solární a větrné energetiky. „Za oněch 20 až 25 let by celý svět mohl být poháněn bezpečnou a čistou obnovitelnou energií, primárně solární a větrnou,“ domnívá se Mark Diesendorf z Institutu environmentálních studií v Austrálii. Podotkl také, že jaderná fúze může být zneužita k vojenským účelům naprosto stejně, jako byl zneužit objev štěpení atomu za druhé světové války.
Diesendorf svůj komentář patrně myslel vážně. Se stejnou vážností je však nutné se ptát, jak ekologická a energeticky náročná je výroba solárních panelů a větrných turbín, natož pak jejich recyklace? V porovnání s tím se sázka na jadernou fúzi s potenciálem „nekonečně čistého“ výstupu jeví jako jasná volba. A válka? K té dnes zneužíváme úplně všechno, třeba i prosté informace.
| Jak se to událo |
Aparát NIF napříč laboratořemi rozkládajícími se na ploše většího stadionu produkuje desítky laserových paprsků, které míří na několikacentimetrový pozlacený plastový dutý válec (známý jako hohlraum). Ten má ve svém středu palivovou kapsli, v níž je takzvaná D-T směs sestávající z jader izotopů vodíku deuteria a (radioaktivního) tritia. Lasery zamířené na vnitřní stěnu hohlraumu vyvolají její extremně rychlé zahřátí, přičemž se uvolní rentgenové záření. To se díky pozlacení hohlraumu rovnoměrně rozprostře a zasáhne a rozpálí (nejen) palivovou kapsli. Vnější materiál hohlraumu a kapsle se vlivem obrovské tepelné změny přemění v plazma. Podle zákona o zachování hybnosti vytvoří expanze plazmatu tlakovou vlnu, která se vyřítí opačným směrem, tedy k D-T směsi. Tato implodující „kulovitá raketa“, jak to popsal profesor fyziky na Oxfordu a člen kontrolního a poradního panelu při LLNL, dosáhne rychlosti přibližně 400 kilometrů za sekundu a „zřítí se“ na palivovou směs. V takto horkém a hustém prostředí za vlivu extrémního tlaku pak v D-T zažehne na desetinu miliardtiny sekundy jadernou fúzi, při níž se uvolní tepelná energie. V tomto případě poprvé v historii s vyšším výstupem než vstupem. |
