Budeme mať elektrinu zadarmo? Nemci úspešne testujú fúzny reaktor

Výroba elektrickej energie je pre normálne fungovanie našej modernej spoločnosti kľúčová. No masová výroba energie až taká moderná nie je. Veď energiu z uhlia, plynu, vody či jadra ľudstvo využíva už dlhé desaťročia a moderné výroby energie pomocou solárnych panelov, či veterných turbín stále nie sú masovo rozšírené. Avšak možno čoskoro začneme vyrábať energiu aj inak. Nemeckí inžinieri približne pred rokom začali vykonávať experimenty na novom zariadení, ktoré by mohlo úplne prevrátiť spôsoby ako získavame energiu.

Zariadenie má názov Wendelstein 7-X a je to stelarátor, čo je typ reaktoru, v ktorom sa vedci snažia udržať jadrovú fúziu. Veľkou otázkou bolo, či reaktor funguje tak, ako má. No ako ukazujú posledné závery odborníkov z USA a z Nemecka, tak Wendestein 7-X je schopný vytvoriť magnetické pole, ktoré dokáže udržať v sebe horúcu plazmu o teplote vyššej ako je povrch Slnka. To je jeden zo základných predpokladov, aby jadrová fúzia vôbec mohla nastať.

„Pokiaľ nám je známe, ide o nevídanú presnosť, či sa to týka zostrojenia fúzneho zariadenia, ako aj merania magnetickej topológie“, píšu vedci v správe pre Nature Communications.

Štúdia ukazuje, že Wendestein 7-X dokáže vytvoriť silné magnetické pole, a tak udrží horúcu plazmu mimo stien reaktora, keďže teplotu na úrovni niekoľko tisícok stupňov Celzia nevydrží žiadny pozemský materiál. Najväčším problémom ostáva udržať plazmu dostatočne dlho v magnetickom poli, aby reakcia vôbec mohla prebehnúť. Nové závery štúdie ale ukazujú, že navrhnuté magnetické pole je mimoriadne presné. Vedci odhadli pravdepodobnosť chyby na 1: 100000. S takouto presnosťou nebolo doteraz navrhnuté žiadne zariadenie. Takže teoreticky by to mohlo vyjsť.

Jadrová fúzia je proces, pri ktorom sa zlučujú jadrá ľahkých prvkov a vytvárajú sa ťažšie. Pri tom sa uvoľňuje veľké množstvo energie. Tento proces môžeme pozorovať dennodenne, keďže na tomto princípe funguje naše Slnko. Cieľom jadrových fyzikov je vytvoriť funkčný fúzny reaktor, čo by znamenalo prakticky neobmedzené množstvo energie, bez jadrového, či akéhokoľvek iného odpadu, pričom „palivo“ do reaktora by stálo iba pár centov. O vytvorenie kontrolovateľnej jadrovej fúzie sa ľudstvo pokúša už od 50. rokov minulého storočia a vyzerá to tak, že sa konečne urobil veľký krok vpred.

Wendestein 7-X bol otestovaný pomocou fluorescenčných tyčí, ktoré ukázali, že magnetické pole je nadizajnované presne tak, ako to vedci chceli. V stelarátoroch sa používa 3D formovanie magnetického poľa, ktoré udržiava plazmu. Naopak v tokamakoch, čo sú odlišné zariadenia, ktoré sa tiež snažia udržať plazmu a vytvoriť jadrovú fúziu, tie využívajú 2D formovanie. Vyzerá to teda tak, že stelarátory majú v súčasnosti navrch.

Vedcom sa vo Wendestein 7-X podarilo udržať plazmu hélia a tiež plazmu vytvorenú z ľahkého vodíka. V roku 2019 by chceli na plazmu využiť ťažký vodík – deutérium. Za pomoci neho by sa už mohla začať generovať skutočná jadrová fúzia, čo je cieľom celého experimentu.

Wendestein 7-X nie je zariadenie určené na vytváranie elektrickej energie, slúži len na dokázanie, že niečo také je vôbec možné. Až keď prebehnú všetky testy úspešne, potom sa môžu vedci začať reálne zamýšľať nad budovaním prvej fúznej elektrárne. Potom by skutočne vyvstala otázka, či by energia nemohla byť zadarmo, keďže náklady na palivo by boli mizivé. To ale pravdepodobné veľmi nie je, keďže do ceny elektriny vstupuje oveľa viac faktorov, ako iba samotná cena paliva. No zamýšľanie sa nad takýmito otázkami je zatiaľ iba hudbou budúcnosti.

Pozri aj: Títo traja muži zachránili celú Európu, ktorá by bez ich hrdinského činu nebola obývateľná ešte 500-tisíc rokov

interez.sk (Matej Mensatoris), sciencealert.com, nature.com