Ve zpravodajském stínu z pařížské prosincové konference o klimatu jakoby zanikla zpráva, která s ní naopak přímo souvisí: po 10 letech výstavby zahájil v Německu provoz stellarator Wendelstein 7-X. Zatím se energie v jaderných elektrárnách získává štěpením atomových jader. Pozornost vědců se však zaměřuje i na opačný proces, jenž kopíruje způsob, jímž produkuje energii kupř. Slunce: na jadernou fúzi. Toho lze dosáhnout buď v tokamaku, nebo ve stellaratoru. Základní rozdíl mezi oběma typy zařízení spočívá ve vytváření magnetického pole, jež drží horkou plazmu. U tokamaku se používají magnetické cívky geometricky jednodušší struktury, které ovšem umožňují pouze pulzní provoz. Stellaratory naproti tomu využívají komplikovaněji formované magnetické cívky, které pracují v kontinuálním provozu. Obě technická řešení mají své klady a zápory. A také své zastánce a odpůrce. Úspěšný experiment Za betonovými zdmi reaktoru o mocnosti 1,8 m se vědcům z Ústavu fyziky plazmatu Maxe Plancka v Greisfaldu na severu Německa podařil další krok na cestě (trvající zatím 65 let): za lidským snem získat nevyčerpatelný zdroj energie. Ve čtvrtek 10. prosince 2015 totiž stellarator rozžhavil plazmu poprvé. Při testu řízeném počítači zahřál mikrovlnný laser o výkonu 1,3 MW v magnetickém poli vakuové komory 1 mg plynného helia na 1 000 000 °C, čímž se změnilo skupenství na plazmu. Jak známo, k dosažení jaderné fúze je nutné dosáhnout teploty okolo 100 000 000 °C. Vědcům se podařilo udržet plazmu desetinu sekundy. Konstrukce zařízení však umožňuje pracovat s výbojem plazmy trvajícím 30 minut. Dosavadní rekord drží druhé zařízení, jež pracuje na stejném principu v Japonsku. Tam udrželi horký plyn 6,5 minuty. „Doufáme, že v roce 2020 dosáhneme 30 minut,“ řekl novinářům Thomas Klinger, vedoucí projektu. O bezpochyby velký úspěch se přičinilo na 500 specialistů z 10 zemí. Do konce ledna budou vědci stellarator plnit heliem a opakovaně ověřovat, zda dokážou plyn udržet ve stavu plazmatu. Teprve pak pustí do zařízení místo hélia vodík, který je hlavním aktérem v projektu termojaderné reakce. Základem zařízení je ocelov ý prstenec Jeho průměr činí 16 m a hmotnost 700 t. Je složený z 50 supravodivých magnetických cívek o výšce 3,5 m. Komora se dělí a různě proplétá. Její zvláštní podoba je výsledkem 10letých výzkumů a propočtů teoretických fyziků a matematiků, kteří hledali optimální tvar. Celkem 65 pump uvnitř zařízení obstarává potřebné vakuum. Cívky jsou chlazeny na teplotu supravodivosti, jež je blízká absolutní nule. Tím se zajišťuje nulový elektrický odpor. Projekt byl pojmenován Wendelstein, podle jedné hory v bavorských Alpách (1838 m). Proč toto jméno? Němečtí vědci nechtěli zůstat pozadu za svými americkými kolegy z laboratoře fyziky plazmatu na Princetonské univerzitě, kteří začínali experimentovat se stellaratorem už v 50. letech 20. století. Kvůli utajení jej v době studené války nazvali podle švýcarské hory Matterhorn. Němci se poprvé začali zabývat stellaratorem v bavorském Garchingu u Mnichova a při hledání jména se inspirovali nedalekým oblíbeným horským vrcholem. Zařízení samotné není určeno pro výrobu elektrické energie. Na komerční produkci energie bude zaměřena až další etapa. Teplo vznikající při termojaderné fúzi by se odvádělo prostřednictvím chladicího média do tepelného výměníku a pomocí konvenční turbíny s generátorem by se produkoval elektrický proud. Jak á bude budoucnost stellaratoru ? Německá vláda rozhodla o výstavbě stellaratoru v roce 1993 a souhlasila s náklady ve výši 550 mil. eur. Do provozu měl být uveden v roce 2006. Ale už v roce 2003 se objevily problémy asi s třetinou magnetů, jež neudržely žhavé plazma ve správné vzdálenosti od stěny reaktoru. Krizová situace trvala až do roku 2007. Zdálo se, že vláda projekt zastaví. Nakonec dala výzkumníkům poslední šanci. Rozpočet navýšila na 1 mld. eur a cílový termín posunula na rok 2015. Ten byl nyní splněn. Vědci se radují a očekávají další peníze na pokračování projektu. Jeho budoucnost však není jistá. Proti vystupují kupř. ekologické organizace. Poukazují na bezpečnostní rizika a domnívají se, že pro zajištění energie termojaderná fúze v tomto století zapotřebí nebude. Doufají ve sluneční záření a v sílu větru. Sázejí na snižování energetické náročnosti. V celosvětové hře zůstává i tokamak. Jeho testovací verze budovaná v rámci mezinárodního projektu ITER v Cadarache (jižní Francie) však už má 10leté zpoždění. Kromě EU se na něm podílejí také Čína, Indie, Japonsko, Jižní Korea, Rusko a USA. Náklady se vyšplhaly na 16 mld. eur a termín zahájení provozu byl posunut na rok 2025. Rozhodnutí, zda tokamak či stellarator, padne nejspíše v roce 2030, kdy bude možné porovnat výsledky obou technických řešení. Vědci neztrácejí optimismus. Před očima majízářivou vidinu energetického zázraku. Potřebné suroviny je na světě dostatek: pouhých 800 g vodíku dodá při termojaderné fúzi tolik tepla, jako při spálení 1000 t uhlí. Kdyby se to podařilo, nepotřebovali bychom nejen žádné uhlí a ropu, ale také žádný uran a ani větrné mlýny. Energie by bylo dost. /ks/
