Japonci spustia „neobmedzený” zdroj energie. Gram paliva ukrýva toľko energie ako 8 ton ropy

Japonský projekt jadrovej fúzie, ktorý má v budúcnosti priniesť nový zdroj elektriny s mimoriadne vysokou energetickou výťažnosťou, vstúpil do rozhodujúcej fázy. Spoločnosť Helical Fusion už začala s výstavbou experimentálneho zariadenia Helix HARUKA a podľa najnovšieho harmonogramu plánuje jeho prvé elektrické skúšky na rok 2027. Hoci do komerčnej výroby elektriny zostávajú ešte roky, projekt sa postupne mení z technologického konceptu na skutočné zariadenie.

Práve supravodivé magnety predstavujú jednu z najdôležitejších súčastí pripravovaného zariadenia. Ich úlohou je vytvárať silné magnetické pole schopné udržať extrémne horúcu plazmu bez kontaktu so stenami reaktora. Helical Fusion už v roku 2025 úspešne otestovala vlastnú technológiu vysokoteplotného supravodivého vodiča UROCOIC, pričom výsledky publikovala v recenzovanom odbornom zborníku.

Testovacia cievka dokázala stabilne pracovať s elektrickým prúdom 40-tisíc ampérov pri vonkajšom magnetickom poli 7 tesla. Maximálna intenzita poľa pôsobiaceho na cievku dosiahla 8,9 tesla. Ide o dôležitý technologický úspech, hoci tieto výsledky zatiaľ neznamenajú, že spoločnosť dosiahla samotnú fúznu reakciu alebo energetický zisk.

Významný posun nastal aj vo financovaní. Helical Fusion 8. októbra oznámila získanie ďalších 3,23 miliardy jenov, čo predstavuje približne 18,2 milióna eur. Celkové získané financovanie spoločnosti sa tak zvýšilo na približne 13,05 miliardy jenov, teda viac než 73 miliónov eur, pričom suma zahŕňa aj dotácie a úvery. Medzi nových investorov patria významné japonské podniky Fuji Electric, Fujikura a Tokyo Gas. Do vývoja a výroby komponentov pre Helix HARUKA je zapojených viac než 30 japonských spoločností. Projekt tým získava nielen ďalší kapitál, ale aj priemyselných partnerov potrebných na výrobu špecializovaných magnetov, elektrických systémov a ďalších zariadení.

Podporu zo strany štátu

Koncom augusta bola spoločnosť vybraná medzi finálnych kandidátov vládneho programu ministerstva hospodárstva, obchodu a priemyslu METI. Ten počíta s podporou rozvoja fúznych technológií v celkovej výške približne 60 miliárd jenov počas troch rokov do roku 2028. Financie sú určené širšiemu okruhu projektov a konkrétna suma pre Helical Fusion zatiaľ nebola oznámená. Japonsko sa tak snaží vytvoriť domáci priemysel schopný konkurovať európskym a americkým projektom v oblasti jadrovej fúzie.

Najbližším míľnikom zostáva rok 2027, keď sa majú začať prvé testy napájania magnetického systému Helix HARUKA. V prípade úspechu bude nasledovať inštalácia druhej špirálovej cievky a ďalších komponentov vrátane systému využívajúceho tekutý kov, ktorý má v budúcej elektrárni pomáhať pri zachytávaní energie a hospodárení s teplom.

Kompletné zariadenie chce spoločnosť testovať približne v roku 2030. Na tieto skúšky má nadviazať väčší reaktor Helix KANATA, pri ktorom sa počíta s čistým elektrickým výkonom 50 megawattov. Firma chce v 30. rokoch preukázať schopnosť stabilnej výroby elektriny, pričom jej generálny riaditeľ Takaya Taguchi v septembri pre Reuters uviedol, že komerčnú elektráreň by chcel vybudovať najskôr v 40. rokoch.

Marvel Fusion

Úplne iný prístup

Tradične sa vedci snažia o zostrojenie fúznych reaktorov v podobe tokamakov, veľkých toroidných komôr, ktorých úlohou je udržanie extrémne horúcej plazmy vo svojom vnútri, pričom energiu následne vyrábajú ohrievaním pary podobne ako klasické štiepne reaktory. Okrem toho sa niektoré laboratóriá, či už súkromné, univerzitné alebo vládne, snažia o dosiahnutie efektívnej fúzie pomocou laserových technológií.

Japonská spoločnosť Helical Fusion ale plánuje uviesť do prevádzky prekvapivo rýchlo úplne iný typ fúzneho reaktoru, ktorým je takzvaný stelarátor, presnejšie heliotron. Ten dokáže fungovať aj bez plazmového prúdu, pričom po otestovaní pilotného reaktora s názvom FOAK (skratka pre „First of a kind“, teda „Prvý svojho druhu“) chce japonský startup vybudovať aj komerčnú verziu.

Potenciál pripravovanej technológie najlepšie ilustruje samotné fúzne palivo. Podľa technických údajov spoločnosti Helical Fusion môže jediný gram zmesi vodíkových izotopov deutéria a trícia pri úplnej fúznej reakcii uvoľniť približne rovnaké množstvo energie ako spálenie ôsmich ton ropy. Ide však o teoretické porovnanie energie uvoľnenej pri reakcii, nie o množstvo elektriny, ktoré už japonské zariadenie vyrobilo. Skutočný elektrický výstup bude závisieť aj od energetickej účinnosti a spotreby samotnej elektrárne. Ďalšou výzvou zostáva zabezpečenie trícia, ktoré je vzácne a budúce reaktory ho majú získavať pomocou reakcií neutrónov s lítiom.

Napriek technologickému pokroku preto nemožno hovoriť o vyriešenej energetickej revolúcii. Helical Fusion musí ešte preukázať dlhodobú stabilitu plazmy, spoľahlivosť supravodivých magnetov, fungovanie systému zachytávania tepla aj schopnosť vyrábať viac elektriny, než spotrebuje celé zariadenie. Úspech by však mohol znamenať zásadný posun v energetike. Japonský startup totiž nevyvíja iba ďalší laboratórny experiment, ale technológiu, ktorú chce postupne premeniť na elektráreň schopnú dodávať stabilný výkon do rozvodnej siete.

Je konečne na dosah?

Strojcovia očakávajú, že bude možné toto zariadenie nechať v prevádzke rok, po čom by nasledovala údržba trvajúca asi tri mesiace. Či sa ale firme podarí takéto zariadenia skonštruovať a po ňom aj komerčnú verziu je otázne, keďže pôjde o nesmierne nákladný projekt, ktorý je navyše poriadne rizikový.

Okrem toho môže naraziť aj na technologické bariéry, z ktorých jednou je napríklad dosiahnutie supravodivosti cievok aj pri vysokej teplote.

Výhodou fúzneho reaktora v takejto forme môže byť stabilný výkon vhodný práve pre použitie v energetike. Ak sa firme skutočne podarí vyzbierať potrebné financie, môže sa pustiť do projektu, ktorý má šancu zmeniť našu civilizáciu. Výziev však bude mnoho, o čom už sa vedci presvedčili pri stavbe tokamaku vo Francúzsku, ktorý mešká dlhé roky a prekročil aj plánovaný rozpočet.

Čítajte viac z kategórie: Novinky