Fúzní reaktory jsou podle expertů ekonomicky životaschopné  
Tvrdí to nová studie, která vzala v úvahu technologický pokrok supravodivých materiálů.

 

Tokamak plný plasmy. Kredit: ITER.
Tokamak plný plasmy. Kredit: ITER.

I naprostým laikům je jasné, že vývoj fúzních reaktorů nejde úplně podle původních představ. Přesto to nevzdáváme. Na fúzních technologiích pracují státy i soukromé společnosti a všichni hledají směr, kudy se posunout vpřed. Výzkumné týmy po celém světě očividně pohání vidina úžasné energie, téměř nevyčerpatelné, téměř bezpečné, a tak dál. Stále ale není úplně jasné, jestli vůbec v dohledné době budeme moct toto zřídlo energie využívat. Jistou dávku optimismu nedávno přilila studie vědců britské Univerzity v Durhamu a Culhamova centra pro fúzní energii v Oxfordshire.

Damian Hampshire. Kredit: Durham University.
Damian Hampshire. Kredit: Durham University.


Damian Hampshire z Centra fyziky materiálů Univerzity v Durhamu a jeho kolegové publikovali v časopisu Fusion Engineering and Design analýzu, která přehodnocuje ekonomické výhledy fúzní energetiky. Podobné věci, které se dotýkají prudce se rozvíjejícího odvětví, se odhadují jen velice obtížně. Hampshire a spol. vzali jako první v úvahu nedávný pokrok v supravodivých technologiích. A jejich výsledky jsou příjemně optimistické. Podle nich lze očekávat, že stavba, provoz i vyřazení z provozu fúzních elektráren bude ekonomicky proveditelné. Nakonec dospěli k závěru, že za současného stavu a výhledu technologií bude fúzní energie dramaticky dražší než energie jaderná.

Závěry Hampshireho týmu tím pádem podporují představu, že za jednu až dvě generace si naši potomci budou užívat dobrodiní (z našeho pohledu) prakticky nevyčerpatelného zdroje energie, který by neměl významně přispívat k oteplování planety ani vytvářet významná množství nebezpečného odpadu. K fúzní reakci běžného typu je potřeba sehnat těžký vodík, čili deuterium, a ten se získává z mořské vody, které je očividně k dispozici docela dost. Pak je ještě potřeba tritium, čili ještě těžší vodík, a ten vzniká přímo ve fúzním reaktoru.

Útroby čínského tokamaku EAST. Kredit: Institute of Plasma Physics, Chinese Institute of Science.
Útroby čínského tokamaku EAST. Kredit: Institute of Plasma Physics, Chinese Institute of Science.


Fúzní reaktory by měly produkovat energii po zahřátí plazmy na nějakých 100 milionů stupňů Celsia. Za takových podmínek dochází ke slučování atomů vodíku a uvolňování dramatického množství energie. Ve štěpných reaktorech přitom dochází k rozpadu atomů za mnohem nižší teploty. Výhodou fúzních reaktorů je, že nevytvářejí téměř žádný radioaktivní odpad. Radioaktivní je u klasických fúzních reaktorů jenom tokamak. Měly by tedy být bezpečnější než štěpné reaktory a rozhodně by neměly způsobit nehodu s únikem radioaktivního materiálu typu Černobyl nebo Fukušima.

Plasma v tokamaku TEXTOR. Kredit: ITER.
Plasma v tokamaku TEXTOR. Kredit: ITER.

Když by z fúzního reaktoru unikla plazma, tak by se nemělo stát nic moc pozoruhodného. V dnešní přehřáté době stojí za zmínku, že fúzní energie je bezpečnější i politicky. Ve fúzním reaktoru totiž nevznikají produkty, které by bylo možné využít při výrobě zbraní, alespoň v dnešní době ne.

Klíčovým prvkem Hampshireho analýzy je nedávný pokrok v technologiích supravodivosti za vyšších teplot. Supravodivé materiály se v klasickém typu fúzního reaktoru využívají ke konstrukci extrémně výkonných magnetů, jejichž magnetické pole drží rozžhavenou plasmu uvnitř tokamaku. Jde o to, že s pokročilými supravodivými materiály bude možné postavit modulární supravodivé magnety a nebudou muset být v celku. To by mělo dalekosáhlé důsledky, zejména pro konstrukci a údržbu těchto magnetů. Radioaktivní tokamak totiž všechno poněkud komplikuje. 

Hampshire doufá, že jejich studie přesvědčí politiky a soukromé investory aby to nevzdávali a ještě více investovali do fúzní energetiky. Lidé na rozhodujících pozicích by podle něj měli s fúzní energií do budoucna počítat, jako s nástupcem jaderné energie. 


Video:  Professor Damian Hampshire talks about fusion energy, suggesting it could be economically viable.


Literatura
Durham University 1. 9. 2015, Fusion Engineering and Design online 13. 8. 2015, Wikipedia (Tokamak).

Datum: 03.10.2015
Tisk článku

Akvizice a fúze menších a středních firem - John Vladimír, Brabcová Helena, Šťastný Jan
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 97 Kč
cena: 86 Kč
Akvizice a fúze menších a středních firem
John Vladimír, Brabcová Helena, Šťastný Jan
Související články:

Vývoj materiálů pro jadernou fúzi     Autor: Tomáš Kruml (30.08.2013)
Dynomak – nový koncept ekonomického fúzního reaktoru     Autor: Stanislav Mihulka (10.10.2014)
Čínský drak se dere na špici vývoje jaderné fúze     Autor: Stanislav Mihulka (26.07.2015)



Diskuze:

Ekonomicky?

Pavel Krajtl,2015-10-07 20:57:26

Patrně jde o pokus zavalit finanční podporou "výzkumníky" z USA kteří se rozhodli jit "svou vlastní cestou". Předpokládám, že zahrnuje i modlení k bohu, -tomu který obvykle "blessuje". Který "Bůh" či "Alláh" to je, a zda mu náhodou nejde o nějakou finanční zainteresovenost nějakého dosud živého "boha na zemi" se dozvíme po odtajnění za 60 let...

Odpovědět

zber energie

Maroš Štulajter,2015-10-05 13:12:09

ako je plánované odoberať energiu s plazmi pri tak vysokej teplote plazmi a energia neutr´´onov je tiež obrovská.

Odpovědět


Re: zber energie

Petr Mikulášek,2015-10-06 14:28:25

To bych taky rád věděl. A ono se nemluví ani o tom, jak z té plazmy extrahovat odpadní hélium (počítám, že po pár týdnech provozu by byl tokamak pěkně přetlakovaný), jak tam dodávat průběžně palivo,...

Počítám, že ty technologie na extrakci elektronů z plazmy nebudou mít zrovna dlouhou životnost... :D

Odpovědět


tlak bude řádově atmosférický

Josef Hrncirik,2015-10-06 15:11:30

dodávky a odběr relativně snadné.
3He oproti 4He vzniká v zanedbatelném množství.
Z odplynů lze 3He separovat destilací, nebo difúzně.
Plazma chudé na elektrony by mělo nepoužitelně vysoký el. potenciál.

Odpovědět


Re: tlak bude řádově atmosférický

Petr Mikulášek,2015-10-06 15:32:40

Jenomže vznikající He je trošku horký. Hromadit v prstenci se moc nedá, ten nemá nekonečnou kapacitu. Zajímalo by mě, jak to efektivně a dlouhodobě odsávat bez narušení mag. pole v tokamaku a bez toho, že by někdo musel do plazmy zasouvat nějakou hadici nebo trubku...

Odpovědět


přidávat lze bez problémů;

Josef Hrncirik,2015-10-06 18:51:27

Reakcí nízký tlak nenarůstá T + e + D + e = He +2e; (n = neutron netlačí, prochází zdí) ale tlak klesá na 3/4 (z počtu částic).
Teplo odchází jako n a sálání. Ionty snad do stěn divoce nebuší, ani by to pak asi nikdo nedokázal ohřát k hoření, tj. zapálit.
Odsávat (vypouštět) lze snadno buď po dostatečném vyhoření a ochlazení sáláním do stěn
? nebo hůře kontinuálně přes pomocný magnetický kanál.
Jestli ev. řídká plazma (ojedinělé ionty či dohasínající plazma) je schopná vyrážet atomy z kovu ?W (asi se stejně nakonec vrátí na stěnu) a v jaké intenzitě by stěny ubývalo
netuším

Odpovědět

Plazma je rodu středního

milan řípa, Ustav fyziky plazmatu,2015-10-05 10:52:49

1. Plazma je rodu středního
2. Pojem "radiokativni tokamak" neexistuje
3. Takových studií, jak o ni pise pan Mihulka, bylo sepsano celá řada.

Odpovědět

Termín "dramaticky dražší"...

Jaroslav Mrázek,2015-10-04 21:52:42

...tento termín "dramaticky dražší, než atomová energetika" ve mě budí asociace typu 60 haléřů za kubík vody a 90 Kč za současný kubík vody.... takže si to vědci mohou - při zásobách thoria - strčit kamkoli ....

Odpovědět


Re: Termín "dramaticky dražší"...

Milan K,2015-10-05 10:04:43

Mě nesedí kombinace "ekonomicky životaschopné" a "dramaticky dražší". To je spíše protiklad.

Odpovědět


Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Petr Kr,2015-10-05 10:23:49

Já tam vidím "ekonomicky proveditelné" a "dramaticky dražší". To je snad srozumitelné, ne? Bude to pěkně drahé, ale ještě se to dá z evropských peněz postavit.

Odpovědět


Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Milan K,2015-10-05 10:41:45

Životaschopné hlásá nadpis. "proveditelné", ekonomicky je v podstatě, teoreticky, všechno.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Petr Kr,2015-10-05 11:04:51

Tak potom už jen do toho! Proč už to někde nestojí?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Milan K,2015-10-06 06:37:56

Dobrá, prozradím vám to. Bůh Chaos... no, prostě lidé jsou egoističtí, a v našem současném světě ve své většině naše činnost odvíjí od osobního (mnohdy zdánlivě) prospěchu.
Přispěl byste 50 juro na reaktor?
Já jen, pokud mi po týdne vrátí 75 :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Petr Kr,2015-10-06 17:48:07

Ok, překvapil jste mne, že je to tak snadné. Těch 50 dám i za vás a návrat mi stačí do roka a pak se spokojím s 10% ročně navrch. Máte už stavební firmu?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Jan Novák9,2015-10-11 10:16:43

OK, tak ještě zaplaťte tech 50 euro za každého člověka na zemi a může se začít stavět. První peníze se začnou vracet tak za 20 let, nepočítejte s více než 0,5 procenta ročně, reálně spíš 0,1.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Petr Kr,2015-10-13 08:54:58

Vidím pane Nováku, že jste to již téměř postavil, znáte cenu i funkci. Už víte jakou barvu to bude mít?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Termín "dramaticky dražší"...

Milan K,2015-10-17 21:17:34

Jan to abstraktně téměř postavil, díky mé neexistující stavební firmě, za vašich virtuálních 100 juro. Barvu to má, jak určil Alláh. Prozradíte mi, v čem perete, a jestli letos rostou?

Odpovědět


Vstupní energii už to prý množí i více než požadovaně při uspokojivém vyhoření

Josef Hrncirik,2015-10-06 07:01:46

Není zatím ověřeno dlouhodobě při vysokém neutronovém toku:
odolnost materiálů
trvalé množení tritia,
trvalý odvod tepla

Odpovědět


Re: Termín "dramaticky dražší"...

Petr Nejedlý,2015-10-08 02:42:15

Celý ten ostavec je strukturován jako by autor chtěl spíše napsat, že: "... nebude fúzní energie dramaticky dražší než energie jaderná.". Ale originál jsem nestudoval a přání zde snadno může být otcem myšlenky.

K úsměvnému tvrzení, že "2. Pojem "radiokativni tokamak" neexistuje" lze pouze přidat vysvětlení, že se tím zjevně myslí radioaktivita obálky použitého reaktoru, a ta bude značná - nakrásně si sice můžeme plasmu honit v tokamaku dokolečka, ale při fůzi nám vznikají vysokoenergetické neutrony, a ty se našim moderně supravodivým magnetům zvesela vysmějí a naperou si to rovnou do ocelového pláště. Tak vzniká "radioaktivní tokamak"

Odpovědět

Ekonomicky životaschopné?

Jan Veselý2,2015-10-04 16:27:57

To se neví, ještě neexistuje ani prototypové zařízení pro komerční provoz a i když bych byl optimista, tak tvrdím, že komerční nasazení dalších 15-20 let určitě nebude možné. A stačí mi jen číst - supravodivé materiály, přehřátá plasma, tritium, ... a je mi jasné, že to oproti vrtulím na tyči, kusu křemíku pod sklem a vaření vody bude mít dost těžké.

Odpovědět


Re: Ekonomicky životaschopné?

Vít Výmola,2015-10-05 12:18:53

Těžké to bude mít určitě. Akorát si myslím, že hlavní potíží bude, že jde o jadernou energii. A ta je zlá, jak ví každý pokrokový humanitně vzdělaný myslitel, který chce být in a u vesla.

Odpovědět


Re: Re: Ekonomicky životaschopné?

Jan Veselý2,2015-10-06 15:23:58

Já taky ekonomii vždy považoval za humanitní vědu.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace