ITER: Druhý nejdražší projekt světa, na kterém se podílí i Česko, může odvrátit energetickou krizi

Spotřeba elektřiny každým rokem celosvětově narůstá. Podle studie britské společnosti BP se má do roku 2035 zvýšit až o třetinu, a nejinak je na tom i situace v Česku. Studie společnosti ČEPS ukazuje, že od roku 2030 nebudou tuzemské elektrárny schopny pokrýt zdejší spotřebu a Česká republika se stane závislou na dovozu elektrické energie ze zahraničí.

Efektivní výroba elektřiny je ale dlouhodobým problémem. Uhelné, plynové či ropné elektrárny jsou nešetrné k životnímu prostředí, od jaderných elektráren některé země v čele s Německem ustupují, a obnovitelné zdroje, tedy například vodní či solární elektrárny, nedokáží podle skeptiků dostatečně pokrýt hlad po elektřině.

Podle americké vládní agentury U.S. Energy Information Administration (EIA) dokonce poptávka po elektřině způsobí, že navzdory snahám o obnovitelné a šetrné zdroje energie do roku 2050 globálně vzroste spotřeba zdrojů neobnovitelných.

Nevyčerpatelný zdroj energie? Máme ho na dosah ruky

Jednou z možností, jak tomuto černému scénáři v budoucnu zabránit, je nalezení jiného zdroje energie, který by byl čistý a prakticky nevyčerpatelný. Takový zdroj vědci teoreticky znají, a nyní se o něj pokouší prakticky. Měl by jej poskytnout právě ITER, megalomanský projekt největšího fúzního reaktoru na světě.

Současné jaderné elektrárny fungují na bázi štěpení atomů. Štěpná jaderná reakce vytváří teplo, které zahřívá vodu, a vzniklá pára roztáčí turbíny, čímž vytváří elektřinu. Fúzní reaktor, takzvaný tokamak, který bude srdcem ITERu, ale funguje na opačné bázi.

Jeho úkolem nebude atomy štěpit, ale naopak slučovat v plazmatu, čtvrtém známém skupenství, a to při teplotě 150 milionů stupňů Celsia. Zjednodušeně řečeno se uvnitř reaktoru vytvoří malé Slunce, jen podstatně silnější. Podmínky v reaktoru totiž několikanásobně překročí ty, které panují uvnitř hvězd.

Nevytvoříme Slunce, už ho dávno máme. Několikrát i v Praze 

Jakkoliv děsivě může celý proces znít, opak je pravdou. Tokamaky jsou dnes ve vědeckých podmínkách relativně běžné a jeden takový stojí například i v Ústavu fyziky plazmatu na Praze 8. Byl zkonstruován v 80. letech ve výzkumném centru v Culhamu v Anglii a do Prahy se dostal před 11 lety.

Druhý tokamak pojmenovaný GOLEM se nachází na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT a jde o první funkční experimentální zařízení určené pro základní výzkum mikrovlnného ohřevu plazmatu. Kromě toho, že je nejstarším, je i nejmenším provozovaným tokamakem na světě.

Na rozdíl od jaderných elektráren u tokamaků prakticky nehrozí žádné riziky. Podle vědců nemůže dojít k výbuchu, nevyzařují jaderné záření, a jedinými negativy jsou infračervené, ultrafialové a rentgenové záření, které spolehlivě odstíní první nejbližší zeď.

Na rozdíl od jaderných elektráren lze také tokamak kdykoliv zastavit. Problém, který až dosud bránil v jeho praktickém využití, ale leží jinde. Zatím se vědcům nepodařilo vyrobit z tokamaku tolik energie, aby pokryl nejen svou vlastní spotřebu, ale i vyprodukoval využitelný přebytek. A to má změnit právě ITER.

Příprava tohoto masivního projektu sahá před rok 1985, samotná výstavba ve francouzském Cadarache ale začala až po dlouhých politických jednáních v roce 2006. Celkem je do mezinárodního projektu zapojeno 35 států a kromě Evropské unie se na výstavbě podílí také Švýcarsko, Británie, Rusko, Čína, Indie, Japonsko, Jižní Korea a Spojené státy. 

Náklady jsou astronomické. Lidstvo ale postavilo i větší projekt

Výstavba je odhadována na 18 miliard eur, z čehož necelou polovinu investuje EU a zbytek ostatní participující státy. Pětinu z rozpočtu EU do výstavby dá sama Francie. 

Ještě v roce 2006 byly náklady projektu odhadovány na 5 miliard eur a první plazma mělo být získáno v roce 2020. Dosáhnout plného výkonu měla elektrárna v roce 2023. Po několika odkladech se počítá s prvním testováním v roce 2025 a provozem od roku 2035. Jelikož ale jde o testovací projekt, nebude podle serveru France24 bohužel možno využívat elektřinu z ITERu dříve než v roce 2060.

Kdy by mohla být postavena podobná zařízení i jinde tak zatím vůbec není známo, nejen vzhledem k několika otázkám ohledně úspěšného provozu ITERu, ale i vzhledem k astronomické ceně celého zařízení. Byť ani ta z ní nedělá nejdražší projekt světa, tím i nadále zůstává Mezinárodní vesmírná stanice (ISS), která je zhruba 10x dražší.

Radiace? Máme ji i v hodinkách

Přesto se projekt, na němž se podílí skrze Ústav fyziky plazmatu Akademie věd i Česko, hýbe kupředu. Na konci července začala na jihu Francie montáž obrovských dílů reaktoru. Některé z nich váží i stovky tun a měří jako menší panelák. Jedním z dílů je i masivní magnet o takové síle, že by uzvednul celou letadlovou loď. 

Pokud se výroba, montáž i samotné uvedení do provozu a testování podaří, získá svět prakticky nevyčerpatelný zdroj energie, který bude závislý pouze na vodíku, respektive na malém množství deuteria a tritia. 

Deuterium se přitom běžně vyskytuje v příloze a tritium lze běžně vyrobit z lithia. Tritium je sice mírně radioaktivní, ale běžně se v nepatrném množství nachází například ve vodě a využívá se jako nekonečný zdroj světla, například pro ručičky náramkových hodinek nebo ve specializovaných svítilnách, které lze běžně zakoupit na internetu například ve formě přívěsků na klíče.