Ústav fyziky plazmatu Akademie věd ČR získá téměř 800 milionů korun na unikátní experimentální zařízení typu tokamak, které umožňuje vytvořit a udržet plazma o velmi vysoké teplotě. Vědci na něm hodlají studovat termonukleární fúzi a její možné využití v energetice budoucnosti.
Peníze na zařízení půjdou z evropského Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělání. O konstrukci a využití tokamaku mají zájem i odborníci z amerických výzkumných laboratoří, potvrdil ředitel ústavu Radomír Pánek.
Tokamak COMPASS-U s rozpočtem 797 milionů korun má mít světově unikátní parametry, a to zejména díky vysokému magnetickému poli o hodnotě až pět Tesla, které bude sloužit k udržení plazmatu o teplotě desítek milionů stupňů. V něm bude generován elektrický proud o velikosti až dva miliony ampérů, uvedl ústav na webu.
„Začala oficiální jednání s americkým ministerstvem energetiky o financování spolupráce amerických institucí a univerzit na tomto projektu,“ řekl ve středu Pánek. Na setkání se zástupci ústavu přijeli na počátku července vědci a manažeři z Massachusetts Institute of Technology (MIT), Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) či General Atomics.
Na cestě k fúzní energii
Nyní má Ústav fyziky plazmatu tokamak z roku 2001, který váží 25 tun. Nový bude dvakrát větší, ale jeho hmotnost dosáhne až 250 tun. Díky schopnosti generovat magnetické pole přibližně dvakrát vyšší než ostatní současná zařízení ve světě bude dosahovat unikátních parametrů.
„Magnetické pole v zařízení typu tokamak slouží k udržení či levitaci horkého plazmatu, které má teplotu desítek až stovek milionů stupňů, a k jeho izolaci od okolního materiálu,“ vysvětlil Pánek. Podle ředitele přispěje tokamak COMPASS-U „k vyřešení klíčových výzev v konstrukci fúzního reaktoru“, na kterém se podílejí vědci z celého světa.
Některé dosavadní výzkumy podle ředitele naznačují, že v silném magnetickém poli se plazma chová „lépe“, přesněji řečeno příznivěji pro možné využití pro provoz reaktoru. „Tento projekt má za cíl například i testovat technologii tekutých kovů pro využití ve fúzních aplikacích,“ uvedl ředitel ústavu.
Výzkum spojí Čechy, Rusy i Američany
Zařízení, které má vzniknout, bude výjimečné i ve světovém měřítku. Stavět se bude přímo v Česku, podílet se na něm budou odborníci z Evropy, USA či Ruska. Bude se skládat z unikátních dílů, které se budou vyrábět jak v ČR, tak i v zahraničí.
Kromě termonukleární fúze zkoumají vědci z tohoto pracoviště Akademie věd také laserové plazma a jeho možné využití například pro úpravy povrchů nebo v biomedicíně. Pomocí jiného zařízení dokážou generovat plazma o teplotě 20 tisíc stupňů Celsia, což umožňuje přeměnu jakéhokoli materiálu na průmyslově využitelný plyn.
Energie „zadarmo“?
O fúzní energii vědci sní už bezmála celé století. Právě ona je základem mnoha představ autorů sci-fi románů – umožňuje totiž teoreticky něco, co by znamenalo pro lidstvo přelom: získávat energii „z ničeho“.
Jde vlastně o napodobení procesu, který probíhá ve Slunci. Od začátku výzkumu se ale ukazuje, že zažehnout takovou reakci není vůbec snadné: laser, který ji měl totiž spustit, spotřeboval více energie, než samotná reakce vyprodukovala.
Přelom se odehrál teprve nedávno, roku 2014. Tehdy totiž oznámili experti z amerického Národního zážehovém zařízení (NIF), že dokázali poprvé vytěžit z fúzního paliva větší množství energie, než kolik předtím pohltilo při laserovém zážehu.
