TAE Technologies slibují komerční fúzní elektrárnu do roku 2030  
Vezměte urychlovač částic a nacpěte ho do fúzního reaktoru, kde bude žhavit plazma a také jej bude udržovat. Vznikne slibný fúzní reaktor Norman, který je předzvěstí příchodu fúzní energetiky, možná mnohem dřívějšího, než by se zdálo z poněkud depresivního sledování šnečího tempa klasického tokamaku ITER.
Fúzní reaktor s urychlovačem částic. Kredit: TAE Technologies.
Fúzní reaktor s urychlovačem částic. Kredit: TAE Technologies.

V současné době jsou největším soukromým startupem ve fúzní energetice američtí TAE Technologies se sídlem v Kalifornii. V těchto dnech ohromili svět oznámením, že do 2030 hodlají mít hotovou komerčně životaschopnou fúzní elektrárnu. Velkolepá prohlášení je sice vždy dobré brát s nadhledem, ale pokud by to opravdu dokázali, tak tím nechají dosavadní hvězdy fúze celé roky a nejspíš i desetiletí za sebou.

 

Logo, Kredit: TAE Technologies
Logo, Kredit: TAE Technologies

TAE Technologies sehnali 880 milionů dolarů na financování vývoje svého vodíko-borového fúzní reaktoru. Není to přitom tradiční tokamak ani fantaskní stelarátor. Tenhle fúzní reaktor využívá mechanismus urychlování částic, jak pro vytvoření plazmatu, tak i pro jeho udržení. Jde o technologii „advanced beam-driven field-reversed configuration“ (FRC), která vytváří plazma z neradioaktivních atomů vodíku a boru. TAE zároveň podotýkají, že technologie by měla fungovat i s izotopy vodíku, tedy s deuteriem a tritiem. Proud urychlených částic vyrobí plazma a zároveň zajistí jeho udržení v reaktoru.

 

Urychlovací fúze je nápadná na první pohled. Reaktor je úplně jiný než tokamaky nebo stelarátory. Podobá se spíše nějakému pokročilému medicínskému zařízení, které bombarduje zářením nádory. Jen v tomto případě paprsek částic neničí nádor, ale žhaví plazma. TAE mají momentálně v provozu reaktor jménem Norman, jehož délka je asi 24 metrů, průměr asi 7 metrů a hmotnost cca 27 tun. Svými rozměry se tedy spíše blíží populárním malým modulárním štěpným reaktorům.

 

Fúze podle TAE. Kredit: TAE Technologies.
Fúze podle TAE. Kredit: TAE Technologies.

TAE nedávno prohlásili, že v Normanovi rutině dosahují teploty 50 milionů °C, která je nezbytná pro udržitelnou fúzní reakci. Pokud má fúzní reaktor v celkovém úhrnu vyrábět energii, namísto toho, aby ji spotřebovával, tak musí naplňovat dva požadavky. Musí být dost horký (ve fúzním slangu „hot enough“) a musí udržet fúzi dost dlouho („long enough“). Podle TAE jejich Norman zvládá přes 600 experimentů měsíčně, během nichž pokaždé dojde k zážehu plazmatu. Za 6 let od doby, kdy TAE začali usilovat o „long enough“, teď reaktor Norman dosahuje stavu „hot enough“ tak často, že je prý na čase pomýšlet na praktickou komerční fúzní elektrárnu.

 

Vše nasvědčuje tomu, že centrální fúzní mechanismus reaktoru TAE funguje. Zároveň ale ještě zbývá spousta práce, než vyroste první elektrárna s urychlovací fúzí. Bude nutné vše v takové elektrárně navrhnout, prostudovat, testovat a nechat schválit americkými úřady. Přesto si TAE věří s rokem 2030, především kvůli razantnímu pokroku v technologiích i vědě. Máme k dispozici spoustu nových poznatků o chování plazmatu, lepší diagnostiku fúzních procesů, lepší elektroniku, magnety i technologie vakua a hlavně už můžeme do fúzního reaktoru posadit umělou inteligenci a nechat ji, ať ukáže, co umí. Bude to fúzní jízda, která by mohla sejmout únavné prokletí z fúzní energetiky.

 

Video: TAE Norman Milestone: See how it all came together

 

Video: TAE - Making "what if" a reality

 

Literatura

Popular Mechanics 8. 4. 2021.

Datum: 20.04.2021
Tisk článku

Související články:

Zbrusu nový stellarátor Wendelstein 7-X už žhaví plazma     Autor: Stanislav Mihulka (12.12.2015)
Průlom v jaderné fúzi oživil vývoj technologie Z-pinch     Autor: Stanislav Mihulka (14.04.2019)
Radikální fúze australského startupu HB11 Energy předčila všechna očekávání     Autor: Stanislav Mihulka (22.02.2020)
Technologie fúze magnet. terčíku by mohla být praktičtější než tokamaky     Autor: Stanislav Mihulka (26.01.2021)
Tokamak CAT by se mohl stát praktickou fúzní elektrárnou     Autor: Stanislav Mihulka (06.04.2021)



Diskuze:

Jak je aktuálně na tom Lockheed Martin Compact Fusion Reactor?

Robert Adler,2021-04-22 10:03:56

Netušíte v jakém stádiu je reaktor vyvíjený v Lockheed Martin? Pokud vím, před pár lety měli ohledně reálného zprovoznění dost sebevědomé cíle.

Odpovědět

Nádhera

Jará Šustr,2021-04-21 10:03:53

Mě se nejvíc na těch zařízení líbí to železo, jsou to krásně opracované šajné výrobky, ale našel jsem na videu jednu chybu, pochůzkové lávky nemají okopové plechy.

Odpovědět


Re: Nádhera

Jakub Matouš,2021-04-21 16:16:25

Navíc si to jde perfektně představit jako součást s vesmírné loďe (zkoušel jsem to i s tokamakem, ale u něj to prostě nebylo ono).

Odpovědět


Re: Re: Nádhera

Jará Šustr,2021-04-21 16:28:20

:)))

Odpovědět

Cesta to bude daleká

Jan Jančura,2021-04-21 09:03:20

Cesta to bude daleká. Částice v velkých urychlovačích mají energii, která přesahuje miliardy stupňů, takže to není nic nového. Pro přiohřáv plazmatu se v tokamacích běžně používají urychlovače částic, takže taky nic nového. Co budou muset řešit není ani tak dosažení té teploty plazmatu, ale udržení jeho teploty po nějakou dobu a nějaké hustotě a objemu plazmatu, aby proběhla a hlavně se samovolně se udržela termonukleární reakce - což je problém stejný jako v Tokamcích apod. Samozřejmě pak spousta dalších materiálových a podobných problémů, jak budou řešit na ITER a jiných analogických zařízeních. Takže zajímavý koncept, ale žádná záruka úspěšného zakončení.

Odpovědět

50 milionů stupňů?

Jiří Šíma,2021-04-21 02:06:52

Jinde píšou, že fúze vodíku a boru vyžaduje dosažení extrémně vysokých teplot kolem tří miliard stupňů.
https://www.idnes.cz/technet/technika/fuzni-reaktor-tae-drive-znama-jako-tri-alpha-energy.A190116_143946_tec_technika_mla

Odpovědět


Re: 50 milionů stupňů?

Jirka Pompl,2021-04-21 04:02:53

Ten údaj tady je správně. Jde o udržovací teplotu plazmového reaktoru. Ta je oněch 50 milionů stupňů Celsia. Pokud tvůrci neklamou tělem, tak je to slibný počin.

Odpovědět


Re: Re: 50 milionů stupňů?

Tomas Novak,2021-04-22 02:22:06

50milionu by stačilo tak na D+T fúzi. Boron s vodítkem potřebuje o řád víc s přitom se vytvytvoří méně energie.

Odpovědět


Re: Re: Re: 50 milionů stupňů?

Jan Novák9,2021-04-22 10:56:14

Pokud do plazmy ohřáté na 50milionů stupňů pálí dostatečně urychlené protony tak to stačit může. Můžou se tak vyhnout některým nestabilitám kdy se fůze nekontrolovaně rozbíhá ve zhuštěninách protože plazma jako celek je v podkritickém stavu a jenom tam kde pálí urychlovač probíhá fůze. Asi stejný princip jako urychlovačem řízené štěpení.

Já bych to viděl jako slibný koncept.

Odpovědět


Re: Re: Re: 50 milionů stupňů?

Martin Sluka,2021-04-23 20:53:57

Podstatné je něco jiného: při fúzi proton+11bór vzniknou tři jádra hélia a statisticky žádný neutron, takže odpadá problém s indukovanou radioaktivitou. Co mi ale není jasné, jak z toho chtějí dostat energii? Klasicky chladícím médiem?

Odpovědět



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