V Španielsku prebieha stavba jadrového fúzneho reaktora SMART (Small Aspect Ratio Tokamak), ktorý by mohol zásadne zmeniť budúcnosť svetovej energetiky. Na projekte spolupracuje americké laboratórium Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) a Univerzita v Seville. Hlavným cieľom SMART je priblížiť sa k udržateľnej fúznej energii. Na rozdiel od dnešných reaktorov založených na štiepení jadier, fúzia sľubuje čistejší a bezpečnejší zdroj energie s minimálnym odpadom. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.

Čistejšia energia už koncom tohto roka

Hlavným cieľom projektu SMART je prekonať doterajší problém, ktorým bola vyššia spotreba energie, než koľko sa jej podarilo vyprodukovať. Aj keď fúzia zatiaľ nepriniesla energetickú sebestačnosť, prelom nastal v roku 2022, kedy sa tímu tímu vedcov podarilo vyprodukovať 0,7 megajoulu energie, čo sa považovalo za obrovský úspech. Samozrejme pre praktické využite to bolo malo. Projekt SMART je odpoveďou na túto výzvu a prináša nové riešenia, ktoré môžu zmeniť doterajší smer výskum v oblasti fúznej energie.

Unikátnosť reaktora SMART spočíva v jeho sférickom dizajne a využití negatívnej triangularity, čo je špecifické geometrické usporiadanie plazmy. Podľa profesora Manuela Garcíu-Munóza z Univerzity v Seville, táto konfigurácia zlepšuje stabilitu plazmy, znižuje riziko nestabilít, ktoré spôsobujú straty energie, a zároveň efektívnejšie rozptyľuje teplo v reaktore. Tým sa zvyšuje výkon a zároveň bezpečnosť celého zariadenia, čo je kľúčové pre budúcnosť kompaktných fúznych reaktorov.

Vedci tiež vyvíjajú pokročilé diagnostické systémy, ktoré monitorujú stav plazmy počas experimentov a pomáhajú zabezpečiť stabilný a čistý fúzny proces. Tieto nástroje sú vyvíjané v spolupráci s PPPL a sú kritické pre dosiahnutie úspechu projektu SMART.

Očakáva sa, že reaktor SMART dosiahne prvú plazmu už koncom roka 2024. Tento projekt by tak mohol predstavovať významný krok k dlhodobému cieľu – využitiu jadrovej fúzie ako hlavného zdroja čistej a udržateľnej energie pre budúce generácie.

Budúcnosť energetiky

Termojadrové fúzne reaktory naberajú na obrátkach a vo výstavbe je v súčasnosti viacero experimentálnych zariadení. Najznámejším z nich je jednoznačne ITER, čo je aktuálne najväčší termojadrový fúzny reaktor, na ktorom pracuje až 35 krajín, vrátane 27 krajín EÚ.

K prvému spusteniu plazmy by pritom malo dôjsť v roku 2025, plná operácia sa spustí neskôr, v roku 2035. ITER je typ fúzneho reaktora s názvom tokamak, čo je v podstate toroidná komora s magnetickými cievkami. V tejto komore sa pomocou extrémne silného magnetického poľa udržiava plazma v tvare kruhovitého prstenca. Najnovšie informácie však naznačujú, že ITER narazil na vážny problém a žiadna revolúcia sa tak zrejme konať nebude.

Hoci tokamak je najrozšírenejší typ fúzneho reaktora, no nie je jediný. Nedávno sme ťa informovali napríklad o jedinečnom termojadrovom reaktore v Nemecku, ktorý na dosiahnutie fúzie použije lasery.