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

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.

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.