Umelé Slnko má v roku 2027 dosiahnuť historický míľnik. Nová energia je blízko spustenia

Čína pokračuje v pretekoch za ovládnutím jadrovej fúzie, technológie, ktorá by mohla priniesť prakticky nevyčerpateľný zdroj čistej energie. Už v roku 2027 chce dosiahnuť jeden z najdôležitejších míľnikov v histórii fúzneho výskumu, ktorým je samoudržateľné horenie plazmy bez potreby externého ohrevu.

Ak sa to podarí, pôjde o významný krok smerom k elektrárňam budúcnosti, ktoré by dokázali vyrábať energiu podobným procesom, aký prebieha v jadre Slnka. Na tému upozornil portál BGR.

Práve preto sa čínskym tokamakovým reaktorom často hovorí „umelé Slnká“. Ich úlohou je napodobniť jadrovú fúziu, pri ktorej sa spájajú jadrá atómov vodíka a uvoľňuje sa obrovské množstvo energie.

Najpokročilejším čínskym projektom je reaktor EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), ktorý prevádzkuje Inštitút fyziky plazmy. Vedci v ňom vytvárajú podmienky extrémnejšie než v samotnom strede našej hviezdy. Kým jadro Slnka dosahuje približne 15 miliónov stupňov Celzia, fúzne reaktory musia pracovať pri teplotách okolo 150 miliónov stupňov.

Dôvod je jednoduchý. Na Zemi totiž neexistuje obrovský gravitačný tlak, aký drží fúzne reakcie pohromade v hviezdach. Vedci preto musia tento hendikep kompenzovať výrazne vyššími teplotami a mimoriadne silnými magnetickými poľami.

Prekonali jednu z najväčších prekážok

Fúzia znie na papieri jednoducho, v praxi však ide o jednu z najzložitejších technológií, aké sa ľudstvo pokúša zvládnuť. Hlavným problémom je plazma, teda extrémne horúca zmes nabitých častíc, ktorá je prirodzene nestabilná.

V januári 2025 reaktor EAST vytvoril nový rekord. Vedcom sa podarilo udržať kvalitnú fúznu reakciu počas 1 066 sekúnd, čo bolo viac než dvojnásobné zlepšenie oproti predchádzajúcemu rekordu.

O rok neskôr prišiel ďalší úspech. Výskumníci prekonali takzvaný Greenwaldov limit, ktorý patrí medzi najväčšie výzvy fúznej energetiky.

Predstaviť si ho možno ako diaľnicu. Ak na cestu pustíš príliš veľa áut naraz, doprava skolabuje. Podobne sa správa aj plazma. Ak obsahuje príliš veľa častíc, reakcia sa stáva nestabilnou a môže sa zastaviť. Čínskym vedcom sa však podarilo udržať stabilitu aj pri výrazne vyššej hustote plazmy, čo otvára cestu k výkonnejším reaktorom.

Práve vysoká hustota paliva je jednou z podmienok, aby sa reakcia dokázala sama udržať bez neustáleho dodávania energie zvonku.

UKAEA/Midjourney

EAST je len začiatok. Na scénu prichádza ešte ambicióznejší projekt

Napriek pozornosti, ktorú EAST získava, sa hlavnou nádejou Pekingu stáva nový reaktor BEST (Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak).

Jeho výstavba by mala byť dokončená v roku 2027 a podľa plánov by mohol ako prvý na svete reálne vyrábať elektrickú energiu z jadrovej fúzie.

BEST bude spočiatku využívať dva špeciálne izotopy vodíka – deutérium a trícium. Kým deutérium možno relatívne jednoducho získavať z morskej vody, trícium je extrémne vzácne a nákladné palivo.

Práve preto vedci pripravujú riešenie, ktoré by mohlo zásadne zmeniť ekonomiku celej technológie. Reaktor má byť v budúcnosti vybavený lítiovým plášťom, pomocou ktorého si bude vyrábať vlastné trícium. Zjednodušene povedané, elektráreň by si dokázala sama „pestovať“ časť svojho paliva.

Čína pritom plánuje ešte väčšie projekty. Do konca desaťročia chce spustiť demonštračný reaktor China Fusion Engineering Demo Reactor a už v roku 2030 by mala začať fungovať elektráreň Xinghuo, ktorá bude kombinovať klasické jadrové štiepenie s modernou fúziou.

Midjourney/Wikimedia - ilustračná foto

Súboj veľmocí o energiu budúcnosti

Fúzia sa zároveň stáva jedným z najväčších technologických súbojov súčasnosti.

Čína od roku 2023 investovala do výskumu približne 6,5 miliardy dolárov a v roku 2025 založila štátnu spoločnosť China Fusion Energy, do ktorej vložila ďalších 2,1 miliardy dolárov. Vývoj riadi centrálne štát, ktorý koordinuje výskum, financovanie aj budovanie dodávateľských reťazcov.

Americký prístup je odlišný. Tam vývoj poháňajú najmä súkromné firmy a startupy. Len v USA získalo približne 42 spoločností investície v hodnote okolo 8 miliárd dolárov.

Nejde pritom len o fyziku. Veľkou výzvou sú aj špeciálne materiály potrebné na výrobu supravodivých magnetov. Jedným z príkladov je zliatina Hastelloy C276, ktorú Čína ešte donedávna musela vo veľkej miere dovážať zo zahraničia.

Do pretekov sú zapojené aj ďalšie technológie. Zatiaľ čo Čína a medzinárodný projekt ITER vo Francúzsku stavajú na tokamakoch, iné spoločnosti skúmajú stelarátory alebo laserovú fúziu. Každý prístup má svoje výhody aj nevýhody, no spoločný cieľ zostáva rovnaký – vytvoriť zdroj energie, ktorý by bol čistý, bezpečný a prakticky nevyčerpateľný.

Najväčší medzinárodný projekt ITER, na ktorom spolupracuje 34 krajín vrátane štátov Európskej únie, by mal byť pripravený najskôr okolo roku 2039. Čína sa však snaží dostať do cieľa výrazne skôr. Najbližšie roky tak ukážu, či sa jej podarí premeniť ambiciózne plány na technologickú realitu a získať rozhodujúci náskok v jednej z najdôležitejších oblastí budúcnosti energetiky.

Čítajte viac z kategórie: Novinky