Německé jádro žije. Startup vsadil na slučování jader ve stelarátoru

Jen pár měsíců funguje německý startup Proxima Fusion, který vznikl letos v lednu, a už si získal globální pozornost. Cílem mladé firmy z Mnichova je vyrábět energii na obdobném principu, jako vznikají hvězdy ve vesmíru. Tedy slučováním jader za vysoké teploty. Plánem je postavit takzvaný stelarátor, což je zařízení na udržení horkého plazmatu.

V současnosti se největší stelarátor – Wendelstein 7-X – nachází v německém Greifswaldu. Od roku 2015 ho provozuje Ústavem fyziky plazmatu Maxe Plancka. Cílem je dosáhnout fúze trvající minimálně 30 minut.

Na rozdíl od tokamaků, které od 50. let minulého století propagovala sovětská věda, se v nich dosud podařilo udržet vysokou teplotu a fúzní reakci v řádu několika vteřin.

Důvěra investorů

Proxima Fusion, jejíž jméno odkazuje na nejbližší hvězdu od Země (mimo Slunce) Proxima Centauri, už od investorů získala sedm milionů eur (166 milionů korun). Mezi sponzory patří technologičtí investoři UVC Partners a High-Tech Gründerfonds.

„Naším cílem je přinést fúzi, sílu hvězd, do našich elektráren,“ vysvětlil Francesco Sciortino, jeden ze zakladatelů a zároveň šéf společnosti Proxima.

Zakladatelé nové inovativní společnosti pocházejí z Ústavu fyziky plazmatu Maxe Plancka, z amerického technologického ústavu Massachusetts Institute of Technology (MIT) a výzkumné laboratoře Google X.

Demonstrační elektrárna po roce 2031

Jedná se už o třetí německý startup, který chce komercionalizovat jadernou fúzi, dalšími konkurenty jsou Marvel Fusion a Focused Energy.

První demonstrační elektrárnu chce mít Proxima Energy hotovou v roce 2031. V té době by měla dokázat vyrobit více energie, než jí sama spotřebuje.

Jak upozornil i deník Financial Times, vznik nového startupu je významný tím, že se na něm podílejí bývalí vědci respektovaného institutu Maxe Plancka, který už stelarátor několik let provozuje.

Navíc ho z 80 procent financuje německá vláda. Ta ale na druhou stranu letos v dubnu s konečnou platností ukončila provoz klasických jaderných elektráren, které jádra naopak štěpí.

Návrhy a ovládání

Jak stelarátory, tak i tokamaky využívají silné magnety k tomu, aby dokázaly udržet ve vakuu hmotu vodíkového plazmatu. Ta se přitom zahřívá na extrémní teploty (až 130 milionů stupňů kelvina), při níž začne docházet ke spojování atomových jader a k uvolňování energie.

Komplikovaná struktura stelarátoru je složitější na design a jeho vybudování, než je tomu u tokamaků. Na druhou stranu produkuje stabilnější formu plazmatu, jež by mohla poskytovat delší fúzní reakci.

„Tokamak se snadno navrhuje, ale těžce se ovládá. Oproti tomu je velmi těžké stelarátor navrhnout. Jakmile ho ale navrhnete, mnohem jednodušeji se ovládá,“ vysvětlil Ian Hogarth, spoluzakladatel společnosti Plural Platform, jenž je jedním z investorů do Proxima Fusion.

Německo vsadilo na stelarátory

Německo je přitom jednou z mála zemí, které nevsadily v 60. letech na výzkum jaderné fúze pomocí tokamaků, ale zůstalo u vynálezu amerického fyzika Lymana Spitzera z roku 1951. Vývoj a zprovoznění stelarátoru Wendelstein 7-X dosud vyšlo na celkových 1,3 miliardy eur (31 miliard korun).

„Během stavby stroje jsme se naučili, jak se má správně postavit,“ vysvětlil pro Financial Times Thomas Klinger, ředitel pobočky institutu v Greifswaldu. Konečný design je podle něj výsledkem „únavného a vyčerpávajícího“ výzkumu.

VÍCE K TÉMATU:

Německé jádro v energetice končí. Nezodpovědný experiment pro celý svět, namítají kritici

Německé vzdušné zámky. Projekty se zeleným vodíkem nefungují

Německá posedlost umělými palivy není nová. Na e-paliva sázel už Hitler

Britský investor Hogarth oceňuje, že německý výzkum a zarputilost při vývoji stelarátoru nakonec dosáhly úspěchů i vědeckých průlomů i při použití výpočetních zdrojů z 90. let. „Dokázali nemožné. S výpočetními zdroji z 90. let úspěšně navrhli stelarátor a nyní vytváří rekordy, které v podstatě definují celý sektor fúze,“ zdůraznil britský investor a vystudovaný expert na umělou inteligenci v Cambridgi.

Připomíná se i americký konkurent Commonwealth Fusion, který vznikl v roce 2018, za nímž také stojí odborníci z MIT. Společnost už získala od investorů přes dvě miliardy dolarů (44 miliard korun). Zamýšlená elektrárna má ale využívat fúzní technologii postavenou na tokamaku.

Aspoň 25 let

„Spojili jsme síly s institucí, která má více lidí pracujících na fyzice plazmatu než MIT,“ tvrdí CEO Proximy Francesco Sciortino, který v Institutu Maxe Plancka pracoval. Klade si nicméně otázku, zda jejich nový projekt dokáže uspět a udělat z Evropy šampiona na termojadernou fúzi a její využití v energetice.

I přes vědecké úspěchy totiž může ke komerčnímu využití takto získané energie vést stále poměrně dlouhá cesta. Sciortino odhaduje, že na komerční užití můžeme čekat až 25 let. Každopádně další peníze investované do tohoto oboru mohou nakonec celou myšlenku „neomezené výroby energie“, o níž vědci uvažují déle než sto let, urychlit.

Partner z UVC Partners Benjamin Erhart je přesvědčen, že projekt Proximy povede k dalšímu rozvoji vývoje a investic do stelarátorů v Německu. „Jsme připravení změnit energetické možnosti pro svět, a zejména pro Německo a Evropu, které naléhavě potřebují spolehlivé zdroje mimo větrné a solární,“ zdůraznil pro web EU-Startups.