30. januára 2023
fuzia

(Kedy) príde fúzna energia?

S gravitačnými vlnami to bolo takto. Najprv nikto netušil, že by mali existovať. Boli isté podozrenie, no pevné základy položila až Einsteinova teória gravitácie. V nej sa, cez isté peripetie, podarilo ukázať, že by gravitačné vlny mali existovať – no myslelo sa, že robia buď nič alebo takmer nič.

Trvalo niekoľko desaťročí, kým si ľudia uvedomili, že to takmer nič vlastne nie je úplne zanedbateľné a možno by sa predsa len dali pozorovať. Nepriame pozorovania boli úspešné, priame v 60. tych rokov minulého storočia vychádzali dlho naprázdno. Celý dizajn sa úplne od podlahy zmenil a … nič, gravitačné vlny sa stále pozorovať nedarilo.

Po desaťročiach neúspechov sa postavil detektor LIGO a ten počas svojich prvých ôsmych rokov zachytil rovnaké nič. V roku 2010 ho vypli a päť rokov zlepšovali. Po opätovnom spustení sa podarila prvá priama detakcia gravitačných vĺn, v roku 2017 za ňu získali Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne Nobelovu cenu. Záslužili by si ju možno aj iní, no z priekopníkov v tejto oblasti žil už len málokto – tak dlho sa gravitačné vlny nedarilo pozorovať. Dnes však gravitačné vlny pozorujeme tak často, že o tom nepíšem už ani na Twitteri.

Podobných príkladov je veľa, napríklad pri Higgsovom bozóne panovala v komunite značná skepsa – záviselo od toho, koho ste sa opýtali. Roky a desaťročia neúspechov ešte vo vede neznamená, že ide o márny boj.

Ak si od googlu vyžiadate vtip o jadrovej fúzii, povie vám, že „jadrová fúzia je 30 rokov v budúcnosti … a tak to aj zostane.“ Koncom 30. tych rokoch minulého storočia si vedci, napríklad Hans Bethe , uvedomili, že jadrová fúzia je možná a že je zdrojom energie Slnka a ďalších hviezd. V ďalšom desaťročí už rozmýšľali o jej skrotení.

To sa však, ako nám pripomína vtip, stále odkladá – problémy sa kopia, respektíve kopili. Na rozdiel od gravitačných vĺn či Higgsovho bozónu, tu však máme možnosť sledovať priebežný pokrok. Kľúčové parametre jadrovej fúzie sa za roky zlepšili o päť rádov, od zlomu chýba ešte jeden.

Nedávno svet obehla správa o fúzii v USA, pri ktorej sa podarilo mať koeficient návratnosti Q > 1 – viac sme z reakcie získali ako vložili; trvala však krátko. Väčšiu pozornosť si zaslúži európsky ITER, ktorý je nadizajnovaný na Q ≈ 10. Tento reaktor má dosiahnuť „prvú plazmu“ v roku 2025, v roku 2035 by mal začal reakcie deutéria a trícia. Gram ich zmesi dokáže vyprodukovať toľko energie ako 11 ton uhlia.

Veci sa samozrejme môžu oneskoriť, no kým v minulosti to bolo skôr tápanie, dnes už ide o celkom dobre preštudovaný a navrhnutý postup. Dajme tomu, že v roku 2050 budeme mať prvý funkčný fúzny reaktor – príde mi to ako rozumný odhad. Znamená to, že sme za vodou?

Nie úplne. Fúzia totiž využíva vzácne materiály, napríklad trícium (vzniká napríklad ako vedľajší produkt jadrových reaktorov či v horných vrstvách atmosféry). Podobne sú vzácne aj techonlógie a experti, vďaka ktorým ITER vzniká. Môže trvať ďalšie desaťročia, kým sa fúzna energia stane dominantným zdrojom v energetickej sieti.

Ani jeden extrém teda nie je na mieste – ani prílišný pesimizmus a ani prílišný optimizmus. Klimatickú zmenu za nás fúzna energia nevyrieši, no na druhej strane je to jedna z najfascinujúcejších technológií, na ktorých sa pracuje. Kopíruje spôsob, akým vzniká energia v Slnku a naozaj môže zmeniť fungovanie ľudstva v horizonte storočí.

[Samuel]

Pridaj komentár