Soukromá General Fusion ve veřejném Culham Centre for Fusion Energy

Druhý týden v červnu přinesl neobyčejnou zprávu. Třípól již psal o projektu britské komise pro atomovou energii UKAEA zvaném STEP (Spherical Tokamak for Energy Production). Projekt má vyústit v prototyp fúzní elektrárny. Culham Centre for Fusion Energy poblíž Oxfordu vedle legendárního tokamaku JET dlouhá léta studuje také kulový tokamak, který je modifikací klasického. Má vyšší beta než klasický tokamak, což znamená, že při stejném magnetickém poli dokáže udržet větší tlak plazmatu. Kariéru kulových tokamaků začal tokamak START a jeho pokračovatelem je dnes tokamak MAST (Megaamp Spherical Tokamak). Navíc v Culhamu funguje privátní společnost Tokamak Energy, která dnes provozuje tokamak ST40. Ke kulovému tvaru přidala vysokoteplotní supravodiče. Dokonce vysokoteplotní supravodiče vyvíjí nezávisle na tokamaku ST40. UKAEA spolupracuje s laboratoří Plasma Science and Fusion Center (PSFC), patřící americkému Massachusetts Institute of Technology. Potud se zdá vše přijatelné.

Ovšem to, co ohlásily 14. června anglická UK AEA a kanadská General Fusion, je úplná senzace! General Fusion dodá nápad a UKAEA pozemek a peníze a výsledkem bude Fusion Demostration Plant –  Fúzní demonstrační elektrárna. Zahájení stavby: rok 2022 a dokončení o tři roky později, v roce 2025. Mimochodem General Fusion dlouhá léta podporuje miliardář Jeff Bezos, zakladatel firmy Amazon.

Veletoč nebo strategické rozhodnutí?

Takže UK AEA, která sama hledá místo, kde postavit prototyp fúzní elektrárny STEP, pronajme kus svého pozemku společnosti z Kanady, aby tam i za její peníze s jejími zkušenostmi postavila zařízení na zcela jiném principu, než funguje tokamak! Připomeňme si tedy, jak funguje zařízení patřící General Fusion. Původní experiment US Naval Laboratory, zvaný Linus a v sedmdesátých letech opuštěný, sází v Kanadě na vylepšenou moderní technologii. Sráží dva plazmoidy vystřelené proti sobě, čímž vytvoří nový plazmoid, který se při srážce zahřeje. Aby měl ještě vyšší teplotu potřebnou pro fúzi, doohřeje ho rázová vlna vybuzená stovkami pneumatických pístů v tekutém lithiu. (Plazmoid je kompaktní plazmový útvar někdy nazývaný plazmový oblak, zhustek, shluk, chomáč či klastr. Plazmoid s sebou může unášet tzv. zamrzlé magnetické pole.) 

General Fuison vytvoří podmínky fúze v prostředí „relevantním pro elektrárnu“, ale energie zatím nebude použita k výrobě elektřiny. Fúzní demonstrační elektrárna bude cyklovat jeden plazmový puls denně a bude používat deuteriové palivo, zatímco komerční pilotní závod bude používat deuterium-tritiové palivo a bude cyklovat až jeden plazmový puls za sekundu.

Energetický zisk už v třicátých létech?

General Fusion říká, že jeho přístup k maximalizaci využití stávajících průmyslových technologií, jako jsou pneumatické písty, a nespoléhání se na velké, supravodivé magnety nebo drahé lasery, znamená snadněji dostupný dodavatelský řetězec, což usnadňuje výrobu a výstavbu. Společnost tvrdí, že jejím cílem je přinést světu fúzní energii počátkem 30. let 20. století.

Poslouchejte, co o společnosti prohlásil Tony Donné, vedoucí divize výzkumu fúze v Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER), dnes programový manager společnosti EUROfusion, který navštívil společnost General Fusion v roce 2015: „Pokusy General Fusion jsou transparentní a široce popularizované ve fúzní komunitě účastí na mezinárodních konferencích a publikováním článků v seriózních časopisech a kolegové z General Fusion jsou v diskuzích zcela otevření. Jejich koncept stlačení plazmoidů má vědecký základ a zdá se proveditelný. Nicméně představuje velikou výzvu. Například General Fusion potřebuje při urychlení a stlačování stabilní plazma; potřebuje vír velmi hladký bez zvlnění. Také materiál použitý na písty musí odolat velmi náročným podmínkám. Práce General Fusion je vědecky zajímavá a mohlo by být dobré, kdyby nějaká část činnosti General Fusion našla cestu k EUROfusion. Nicméně sám koncept musí překonat mnoho překážek. Jsem přesvědčen, že doba pro stavbu fungujícího reaktoru je mnohem delší, než dnes General Fusion předpokládá.“

Nu a nyní chce General Fusion do tří let, byť s pomocí velezkušené UKAEA, postavit fúzní demonstrační elektrárnu.

General Fusion a UK AEA se chlubí, že jsou první, kdo uzavřely dohodu jako soukromá a veřejná firma. Nicméně Commonwelth Fusion systems a Plasma Science and Fusion Center patřící MIT učinily totéž roky před nimi.

Na závěr několik citátů:

„Naše přítomnost v Culhamu nabízí příležitost využít odborné znalosti UKAEA,“ řekl Christofer Mowry, generální ředitel společnosti General Fusion: „Zařízení o velikosti 70 % potřebné pro komerční elektrárnu nebude generovat energii, ale spíše chce prokázat životaschopnost fúzního přístupu společnosti General Fusion.“

„Jedná se o velký přínos pro UKAEA, který je v souladu s naší snahou být v čele vývoje udržitelné energie z jaderné fúze a vychází z naší dlouhodobé snahy o hostování hlavních zařízení pro jadernou fúzi, jako je Joint European Torus nebo Megaamp Spherical Tokamak,“ řekl Ian Chapman, generální ředitel UKAEA.

Amanda Solloway, ministryně pro vědu britské vlády, uvedla: „Nový závod společnosti General Fusion je obrovskou podporou našim plánům rozvoje fúzního průmyslu ve Velké Británii a jsem nadšená, že Culham bude domovem špičkové technologie a potenciálně nadějného projektu.“

„General Fusion je klíčovým hráčem v rozvíjejícím se fúzním průmyslu,“ říká Melanie Windridge, ředitelka Asociace fúzního průmyslu UK. „Významně zvýšili investici do svého konceptu fúze magnetizovaných terčíků a už se těšíme, až jejich jaderná demonstrační elektrárna ožije.“