Článek
Článek si také můžete poslechnout v audioverzi.
Německý start-up Proxima Fusion získal 130 milionů dolarů na vývoj zařízení k jaderné fúzi, investoři věří v potenciál Evropy ve vytvoření zdroje energie s nulovými emisemi, píše deník Financial Times.
Proxima Fusion vlastněná německým investičním fondem Cherry Ventures a londýnskou společností Balderton Capital, je podle deníku dosud největší v evropském sektoru jaderné fúze. Filip Dames, zakládající partner společnosti Cherry Ventures, popsal vizi německého start-upu jako „sázku na schopnost Evropy vést ve vyřešení jedné z největších výzev lidstva“. Agentura Bloomberg píše, že společnost plánuje zprovoznění svého zařízení v komerční elektrárně do třicátých let tohoto století.
„Na světě není mnoho společností s hodnotou v řádu bilionů dolarů, ale myslíme si, že pokud existuje jedna společnost, která toho může dosáhnout, pak je to Proxima,“ okomentoval Dames investici pro Financial Times.
Mnichovská firma chce cíle dosáhnout se zařízením spíše nezvyklého typu. Funguje v podstatě jako „magnetická past“ na extrémně horkou řídkou hmotu (plazma), ve které dochází ke spojování jader atomů za vzniku energie. Podobný přístup používá nejběžnější typ fúzních reaktorů (tzv. tokamaky), německou firmou preferované zařízení se od nich ovšem v některých technických aspektech liší.
I když je obor výroby elektřiny z jaderné fúze v posledních letech předmětem rostoucího zájmu investorů, cesta k případné elektrárně zatím není přímočará. Všechna dosavadní fúzní zařízení byla čistě pokusná a žádné z nich nevyprodukovalo tolik energie, kolik spotřebovalo.
Jak na fúzi
Princip slučování jader, tedy jaderné fúze, není složitý: V reaktoru dochází ke sloučení dvou jader atomů do jednoho jádra těžšího atomu. V praxi jde však o velmi složitý problém, protože slučování jader lze částečně přirovnat ke snaze přiblížit dva magnety stejnými póly k sobě.
Schéma jaderné fúze.
Dvě jádra s kladným nábojem se odpuzují a až po překonání odpudivé síly a vzájemném přiblížení jader na velmi malou vzdálenost převládne přitažlivá síla a jádra se mohou sloučit na jádro těžší (např. jádro helia) za produkce velkého množství energie.
Aby bylo možné této reakce dosáhnout, je nutné hmotu zahřát na extrémní teploty, kde se přemění na tzv. plazma. Na Slunci pomáhá horké plazma držet gravitační síla, která zajišťuje vhodnou kombinaci extrémní hustoty (fúze probíhá v jeho středu, ne u povrchu) a vysokých teplot, tj. rychlosti samotných jader.
Na Zemi nelze využít k tomuto účelu gravitační sílu, a tak se využívá pro udržení a izolaci plazmatu silné magnetické pole, které však nedokáže zajistit tak vysoké hustoty jako v centru Slunce. Proto je plánem dosáhnout výrazně vyšších teplot. Ve stavěném tokamaku ITER má teplota plazmatu dosahovat až 150 milionů stupňů, což je desetinásobek hodnoty ve středu Slunce.
Jiným principem je stelarátor, který se od tokamaku liší nejen tvarem reakční komory. Na rozdíl od tokamaků, které využívají elektrický proud uvnitř plazmatu k vytvoření magnetického pole, stelarátory spoléhají pouze na externí magnetické cívky. Díky tomu mají udrží stability plazmatu po delší dobu.
Magnet, který může změnit historii
Právě na vývoj nového magnetu se použijí vybrané peníze od investorů. Francesco Sciortino, generální ředitel Proximy, řekl pro Financial Times, že tyto finanční prostředky pokryjí konstrukci výkonného jedinečného magnetu zvaného Stellerator Model Coil, který zprovozní do roku 2027. „Je to magnet, který změní historii,“ uvedl.
Nicméně společnost věří, že se jí podaří uvést do provozu reaktor schopný energii generovat přibližně do roku 2031. Proxima chce postavit tzv. stelarátor. Jde o zkroucenou komoru ve tvaru prstence, ve které se nachází plazma. Zařízení vyvinul v padesátých letech minulého století americký fyzik Lyman Spitzer a je alternativou tokamaku, který ve stejném období vyvíjeli vědci v Sovětském svazu.
Společnost Proxima Fusion vznikla před dvěma lety jako „oddenek“ mnichovského Max Planck Institutu pro fyziku plazmy s počáteční investicí sedm milionů dolarů. Podle Bloombergu tehdy firma získala vládní dotace ve výši 35 milionů eur.
Vývoj fúzního reaktoru
Deník Financial Times upozorňuje, že veškeré finance podporující vývoj tzv. magnetické nádoby potřebné k udržení plazmy doposud proudily do projektů s tradičnějšími tokamaky. Navíc získaly mnohem vyšší částky než Proxima.
Například firma Commonwealth Fusion Systems založená v roce 2018 a podporovaná Billem Gatesem, staví tokamak v Massachusetts. Získala na něj před čtyřmi lety kolem dvou miliard dolarů. Americká společnost uvádí, že jejich zařízení bude moci vyrábět čistou energii do roku 2027. Na druhé straně firma Helion podporovaná Samem Altmanem získala v lednu pouze 425 milionů dolarů (v přepočtu necelých 371,5 milionů eur), jak píše Financial Times.
Proxima má konkurenci i přímo v Německu, v březnu získala německá firma Marvel Fusion, která se zaměřuje na využití laserů při fúzi. Od společností rizikového kapitálu získala 113 milionů eur.
Tokamak i stelarátor využívají silné, velké magnety k udržení masy vodíkové plazmy - tu zahřívají na extrémně vysoké teploty, která je potřeba k jaderné fúzi. Zařízení se od sebe liší konstrukcí, oba sice mají tvar prstence, nicméně stelarátor je ještě po obvodu zkroucený. Samotná struktura stelarátoru je ke konstrukci komplikovanější než tokamak a postavit jej je mnohem náročnější. Nicméně podle společnosti Proxima by měl vyrábět mnohem stabilnější plazmu než tokamak.
Postoj německé vlády
Před dvěma lety předchozí německá vláda opustila jadernou energetiku, v ní však šlo o jaderné štěpení - v Mnichově pracují na fúzi, tedy slučování.
Jaderný exit už tehdy kritizoval současný německý kancléř Friedrich Merz. Právě při vzniku nové německé vlády na jaře po předčasných volbách se v koaliční smlouvě uzavřené na jaře vládní strany dohodly, že budou podporovat výzkum v oblasti jaderné syntézy a zavázaly se k postavení prvního fúzního reaktoru na světě.
Sciortino nicméně kritizoval stát za nedostatečnou podporu, přestože už od něho získala granty ve výši 35 milionů eur. Stát by podle něj měl „evropského šampiona“, jako je jeho firma, více podporovat. Obzvláště proto, že Evropa nemá tolik soukromých finančních zdrojů na podporu takových projektů.
Scortino zatím odmítá sdělit nové nacenění hodnoty firmy, nicméně podle něj bude ještě potřeba do roku 2027 získat další finanční prostředky, napsal Bloomberg.
