Světovými médii prolétla zpráva o objevu vědců z USA, kterým se podařilo učinit klíčový objev v oblasti využití technologie jaderné fúze jakožto dostupného zdroje energie. Výzkum je však stále na začátku své cesty.
Hledání nových přístupů k získávání energie pro pohon (nejen) elektrické sítě je úkolem vědců z celého světa již celá desetiletí. V dlouhodobém horizontu se totiž ukazuje, že dosavadní technologie mohou být v budoucnu omezeny nedostatkem vstupních surovin, nedostatečnou ekonomičností či tvorbou nebezpečného odpadu v množstvích, která nebude možné ekologicky zlikvidovat. Naději této sféře výzkumu dodal nedávný objev amerických vědců, kteří se věnují bádání v oblasti jaderné fúze – jevu, jehož ovládnutí je již několik let považováno za klíčový milník v oblasti energetiky a technologického vývoje celého lidstva.
Jednoduchý princip, který využívá například i naše Slunce
Samotný fenomén jaderné fúze není ve vědě žádnou novinkou. Již před řadou let bylo zjištěno, že na podobném jevu svou energii generují například hvězdy, přičemž výjimkou není ani Slunce. V těchto vesmírných obrech probíhá fúze, při níž se atomy vodíku vzájemně slučují a generují atomy hélia, čímž vzniká sluneční světlo a teplo, které zalévá okolní planety.
Energii z jaderné fúze čerpají například hvězdy. Zdroj: Pixabay
V případě laboratorního provedení lze pro fúzi využít celou řadu postupů, jelikož existuje několik přístupů, kterak ze slučování atomů získat potřebnou energii. Nejčastějším způsobem, který byl donedávna využíván v nejrůznějších typech zařízení typu stelarátorů či tokamaků je tzv. magnetické udržení (MCF). Při něm dochází k ohřevu kapaliny na vysokou teplotu s pomocí magnetického pole. Během záhřevu se generuje plazma, tedy plyn bohatý na nabité částice, které následně mohou vzájemně fúzovat a generovat tak energii.
Na jiném principu, který byl použit i při posledním objevu vědců z americké Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), pak funguje inerciální udržení (ICF), které bylo v minulosti využíváno např. v technologii vodíkových pum. Zde není plazma magnetickým polem zadržena, a k jejímu uchování je tak využívána volná setrvačnost kapaliny. Pro obě metody – MCF i ICF – pak platí, že v experimentálních reaktorech a laserových laboratořích na Zemi reprezentují zdroj vysoce čisté energie.
Ovládnutí technologie jaderné fúze by mohlo způsobit revoluci nejen v energetice. Zdroj: Unsplash
Do jaké míry je nový objev skutečně revoluční?
Navzdory řadě pozitiv měl dosavadní průzkum jaderné fúze jedno velké úskalí. Doposud se totiž nedařilo vytvořit takové množství energie, které by překonalo objem energie nutné k iniciaci samotné fúze. Tento bod zlomu, kdy dojde k převrácení energetického výkonu, se ve fyzice označuje jako zážeh, a právě tento bod byl cílem nejnovějšího výzkumu.
Řada vědců byla vůči dosažení zážehu skeptická, technologie ICF se však v posledních letech významně posunula, a již v minulém roce došlo k rekordnímu přiblížení se vyrovnání dodané a vyzářené energie. Letos v prosinci pak vědci oznámili, že se jim podařilo zážehu skutečně dosáhnout, a to s použitím speciální komory v zařízení National Ignition Facility.
Komora v National Ignition Facility, kde byl učiněn nejnovější objev v rámci slučování jader. Zdroj: Se souhlasem LLNL
Ačkoliv se jedná o obrovský úspěch, který vědě odemyká nové možnosti výzkumu a vývoje jaderné fúze, při nejnovějším experimentu bylo vygenerováno pouze malé množství energie, které má do udržitelného využití v průmyslu ještě daleko. Aktuálně tak stojíme na pomyslné startovací čáře závodu, který se může protáhnout až na celá desetiletí. V cíli nás však možná čeká řešení energetické krize s prakticky nulovým dopadem na životní prostředí. A to je závod, jehož je radost a čest být součástí – třebaže z pozice pouhého diváka.
