Hrneček na energii bude vařit věčně. Jen se neví kdy

Josef Tuček
25. 3. 2009 18:28
Fyzikové zkoumají plazma v tokamaku a doufají, že je ovládnou
Tokamak v Praze.
Tokamak v Praze. | Foto: Ludvík Hradilek

Analýza - Pražská vědecká instituce, o níž bude řeč, vznikla proto, aby během několika let pomohla vytvořit nevyčerpatelný zdroj energie. Letos slaví padesáté výročí založení, a hledaný energetický zdroj stále nemá.

A přesto je užitečná.

Její historie je ilustrativním příkladem toho, jak složité může být vědecké poznání, než se dostane ke svému cíli. A to třeba i k cíli úplně jinému, než se čekalo.

Hned po bombě elektrárna

Začátkem padesátých let minulého století vytvořily Spojené státy a Sovětský svaz strašnou zbraň - vodíkovou bombu.

A v téže době několik sovětských fyziků popsalo, jak by šlo stejný princip zcela bezpečně použít k výrobě energie pro mírové využití. Mimochodem, byl mezi nimi i Andrej Sacharov, tehdy jeden z konstruktérů sovětské vodíkové bomby, který se až později stal disidentem.

Navrhli přístroj s reakční nádobou v podobě pneumatiky, v níž se malé a bezpečné množství vodíku působením elektrického proudu rozehřívá na miliony stupňů a mění se v takzvané plazma. V plazmatu se uvolněná vodíková jádra srážejí, slučují na hélium a uvolňují energii. Reakci se říká jaderná fúze.

Stačí nastavit parametry, a bude to

Laser v Ústavu fyziky plazmatu při technické kontrole.
Laser v Ústavu fyziky plazmatu při technické kontrole. | Foto: Josef Tuček

Co je nejdůležitější: celá reakce se odehrává uvnitř magnetického pole, které drží vzniklé plazma od stěny reaktoru. Jinak by ji propálilo a reakce by se okamžitě zastavila.

Přístroj podobný pohádkovému hrnečku dostal pojmenování tokamak. A zdálo se, že elektrárna budoucnosti je na dosah. Stačilo "jen" nastavit zařízení tak, aby reakce probíhala v magnetickém poli dostatečně dlouho.

Domácí účast

A v této době se do výzkumu zapojili i českoslovenští vědci. K 1. lednu 1959 založili v Praze Ústav vakuové elektrotechniky, který o čtyři roky později změnil název na Ústav fyziky plazmatu, pod nímž je součástí Akademie věd dodnes.

V roce 1977 ústav získal sovětský tokamak, který tamní pracovníci kompletně přebudovali pro nové experimenty.

Letos jej vystřídal větší tokamak, tentokrát z Británie. Umožňuje modelovat budoucí pokusy pro jiný velmi nadějný tokamak, který pod názvem ITER společně připravuje Evropská unie společně s dalšími šesti státy (Ruskem, Japonskem, USA, Indií, Jižní Koreou a Čínou).

A energie? Stále není

Vědec Vladimír Kopecký představuje patentovaný plazmový reaktor pro spalování odpadů - vedlejší produkt výzkumu plazmatu.
Vědec Vladimír Kopecký představuje patentovaný plazmový reaktor pro spalování odpadů - vedlejší produkt výzkumu plazmatu. | Foto: Josef Tuček

Jen ta elektrárna, která by z trochy vodíku vyráběla elektřinu do sítě, tu pořád není. Nikdo ve světě zatím nezvládl způsob, jak nechat reakci v tokamaku probíhat dostatečně dlouhou dobu.

Ale fyzikové vymýšlejí jiné postupy. Třeba ten, že by plazma nevznikalo v tokamaku, ale pod pulsy výkonného laseru. Tak by nebylo nutné udržovat plazma v magnetickém poli, protože by se na terči pod laserem vytvářelo stále znovu.

I v pražském ústavu pracuje od roku 1998 výzkumný laser, získaný z Německa.

Ale ani elektrárna fungující pod laserem není zatím zdaleka nepřekročila stadium teoretické koncepce.

Poznání, nové patenty...

A tak za Ústavem fyziky plazmatu zatím zůstává "jen" vědecké poznání. A taky pár "vedlejších" výsledků, které vyplynuly z výzkumů.

V devatenácti českých nemocnicích například mají přístroj na rozbíjení ledvinových kamenů, který nahrazuje chirurgickou operaci a vznikl v pražském ústavu při výzkumu výbojů v nerovnovážném plazmatu.

V minulých dnech ústav představil své nové evropské patenty. Týkají se možností spalování odpadů, včetně toxických, v plazmovém kotli, či třeba přípravy nanomateriálů plazmovým stříkáním.

Laser zase dodává mimo jiné poznatky o struktuře nových materiálů, stavbě ozařovaných biologických organismů a podobně.

...a víra v budoucnost

Andrej Sacharov se uskutečnění nápadu nedožil. Zemřel před dvaceti lety. I vědci z Ústavu fyziky plazmatu připouštějí, že energie z fúzní elektrárny jim bude svítit - v lepším případě - teprve tehdy, až budou v důchodu.

Ale snaží se dál, stejně jako jejich kolegové ve světě. Stále je pohání přesvědčení: Jednou to přece už musí vyjít.

 

Právě se děje

před 22 minutami

Havlíček: Restauratéři nebudou muset kontrolovat u hostů doklady o testech

Restauratéři nebudou muset podle ministra průmyslu a obchodu Karla Havlíčka (za ANO) kontrolovat, zda jsou hosté testovaní, očkovaní nebo prodělali nemoc covid-19. Zodpovědnost bude na zákaznících, doklad budou muset předložit případné kontrole. Na zahrádkách stravovacích provozů bude možné využívat wi-fi. Havlíček to v pátek řekl na tiskové konferenci po mimořádném jednání vlády.

Venkovní prostory gastronomických podniků se mohou opětovně otevřít od pondělí. Podle Havlíčka zůstává podmínka, že na ně budou mít přístup jen lidé, kteří mají negativní test na koronavirus, podstoupili očkování nebo v posledních 90 dnech prodělali nemoc covid-19. Po dohodě s profesními svazy vláda podle Havlíčka opatření upravila tak, že povinnost kontroly nebudou mít provozovatelé, provádět ji budou hygienici či policie, řekl.

Zdroj: ČTK
Další zprávy