Leden 2005

Atomová elektrárna bez odpadu

Mila Řípa

Evropská unie rozjíždí projekt, který může proměnit dnešní energetiku. „Jde o zásadní krok k ekologicky šetrné společnosti,“ prohlásila islandská ministryně obchodu a průmyslu Valgerdur Sverrisdóttir, když loni na jaře v Reykjavíku otevírala první stanici, u níž řidiči mohou načerpat místo benzínu vodík. Jedinou zplodinou, která totiž v elektromobilech při spalování hydrogenia vzniká, je destilovaná voda. Evropská unie minulou středu rozhodla, že udělá všechno pro to, aby na stejném principu vybudovala i „velkou energetiku“. Zatímco v současných atomových elektrárnách se energie získává štěpením jader uranu či plutonia, existuje i druhá – podstatně bezpečnější a ekologicky přijatelnější možnost. Návod je ve hvězdách, a to doslova. Právě ony totiž září díky energii uvolňované nikoli při štěpení, ale naopak při slučování atomových jader.

Peron to zařídí

Myšlenka využít energii uvolňovanou při jaderné fúzi k výrobě elektřiny, není nijak nová. Objevila se už před druhou světovou válkou. Když se však v roce 1933 fyzikům Ernestu Rutherfordovi a Davemu Crockroftovi poprvé podařilo dosáhnout syntézy atomových jader v laboratorních podmínkách, nechali se slyšet, že ten, kdo doufá ve využití tohoto principu v průmyslové praxi, je nepolepšitelný snílek. Vývoj jako by jim dával za pravdu. Zatímco od výbuchu atomové bomby nad Hirošimou do spuštění první komerční štěpné jaderné elektrárny uběhlo pouhých devět let, v případě jaderné fúze není něco takového na dohled ani dnes.

V roce 1951 sice argentinský prezident Juan Peron oznámil, že jeho vědci již dokáží energii uvolněnou při slučování jader řídit. Jak se ale ukázalo později, byl to jen propagandistický tah. Paradoxně však celé věci spíše pomohl než uškodil. Peronovo prohlášení totiž zneklidnilo vlády na obou stranách železné opony natolik, že začaly na tento účel pravidelně uvolňovat prostředky ze státních rozpočtů. Postupem času sice vzrušení opadlo a proud peněz vysychal, v posledních letech však začíná opět sílit.

Důvody jsou nasnadě. Zatímco spotřeba elektrické energie celosvětově roste, fosilních paliv rychlým tempem ubývá a štěpné atomové elektrárny čelí kvůli produkci nebezpečného radioaktivního odpadu stále soustředěnějšímu odporu veřejnosti. Elektrárna založená na termojaderné fúzi by přitom dokázala všechny tyto problémy vyřešit. Jako palivo totiž připadají v jejím případě v úvahu především izotopy vodíku deuterium a tritium, které lze ekologicky šetrnými způsoby získat z prvků, jejichž zásoby jsou v přírodě téměř nevyčerpatelné (voda, lithium). Navíc při jejich termojaderné fúzi nevzniká žádný radioaktivní odpad – prakticky jediným jejím produktem je naprosto neškodné a navíc dále využitelné helium.

Je sice pravda, že určitou získanou radioaktivitu by měly ozářené konstrukční prvky reaktoru. Již dnes je však zřejmé, že při volbě vhodného materiálu by už po 100 letech jejich radioaktivita byla stotisíckrát menší než radioaktivita odpadu ze štěpných elektráren, a bylo by je tedy možné bez nebezpečí skladovat v areálu elektrárny.

Dalším velkým triumfem fúzní atomové elektrárny je bezpečnost jejího provozu. Množství paliva v reaktoru totiž nemusí přesáhnout několik gramů, a kdykoli se uzavře jeho přívod, uhasne okamžitě automaticky i celá reakce. Havárie podobná černobylské tragédii je tedy vyloučena už z principu. V případě fúzní elektrárny zkrátka neprojde její branou ven ani dovnitř žádná radioaktivní látka.

Cesta do nitra atomu

Proč tedy, když je vše tak výhodné a lákavé, ještě žádná termojaderná elektrárna nestojí a nedodává energii do komerční sítě? Hlavní překážkou byla záporná energetická bilance. Žádný z existujících experimentálních termojaderných reaktorů totiž nedokázal vyprodukovat více energie, než kolik jí spotřeboval.

Právě to by se však nyní mohlo změnit. Energetická bilance se totiž zlepšuje s objemem reaktoru a EU, Japonsko, Rusko, Spojené státy, Čína a Jižní Korea se proto dohodly na spolupráci při stavbě zařízení, které bude díky svým parametrům konečně schopno vyrobit až desetkrát více energie, než kolik jí samo spotřebuje. Projekt dostal jméno ITER (což je jednak zkratka anglického International Thermonuclear Experimental Reactor a pak také latinské označení pro cestu) a podle plánů má být základní kámen tohoto nového obřího reaktoru položen už napřesrok s tím, že o osm let později bude zahájen jeho provoz. Vědci a technici si od něj přitom slibují, že jim pomůže najít odpověď na zbývající otázky a konečně tak otevře cestu ke stavbě komerčních fúzních elektráren.

Zda se ambiciózní harmonogram podaří splnit, bylo však až do minulého týdne otázkou. Nikoli ovšem proto, že by celá věc byla příliš fantastická nebo příliš drahá. Náklady sice nejsou zrovna malé – šest miliard dolarů na samotnou stavbu a stejná suma na dvacet let provozu – hlavním problémem se však stala neschopnost šesti partnerů dohodnout se na tom, kde vlastně bude ITER stát.

Ve hře je hodně: miliardové investice, tisíce pracovních míst, špičková technologie a v neposlední řadě prestiž. Všechna potřebná kritéria splňují dvě lokality – japonské Rokkasho muro a francouzský Cadarache. Japonci stejně jako Evropská unie logicky podporují stavbu na svém území, přičemž se oběma podařilo získat na svou stranu po dvou zbývajících partnerech projektu. Francouzskou kandidaturu podporují Rusové a Čína, Japonci mají v zádech Spojené státy a Jižní Koreu a nikdo nechce ustoupit ani o píď. Situace je tedy už téměř dva roky dokonale patová a nemůže se hnout z místa.

K průlomu došlo až minulý týden, kdy se Francouzům podle zatím neoficiálních zpráv podařilo přesvědčit unii, aby – pokud nedojde do konce roku k dohodě – stavbu ITER zahájila sama i bez podpory USA, Japonska a Koreje. Finanční výpadek způsobený případným odchodem tří partnerů přitom hodlá Francie kompenzovat zdvojnásobením svého příspěvku (914 milionů eur místo dnes plánovaných 457). Předpokládané rozdělení nákladů by pak bylo následující: Francie 20 %, EU 40 %, Čína a Rusko po 10 % a zbývajících 20 % další zájemci, k nimž patří Švýcarsko, Indie, Brazílie a Kanada.

Už dnes EU podporuje fúzní výzkum každé čtyři roky nezanedbatelnými 750 miliony eur a hodlá sumu dále zvyšovat. Podobnou částku pak vydávají na tento účel i Spojené státy, když v jeho prospěch každoročně uvolňují 257 milionů dolarů.

Vařte z vody

Vyjdou-li vědcům jejich představy, měli by se pak už dnešní školáci dočkat i spuštění první komerční termojaderné elektrárny. Realistické odhady počítají s tím, že k němu dojde někdy v polovině století. Lze přitom i předpokládat, že splní-li fúzní atomová elektrárna očekávání, podaří se jí postupně vytlačit z trhu svou štěpnou předchůdkyni. S trochou nadsázky tak lze říci, že „vařit z vody“ už by za méně než půl století nemuseli jen nepřipravení řečníci či politici, ale i nová generace atomových elektráren.

(Respekt, www.respekt.cz)