Vedecko-výskumné oddelenie amerického ministerstva energetiky, ktoré sa zameriava najmä na vývoj fúznych systémov, prišlo s návrhom nového kompaktného pokročilého tokamaku CAT s vyššou výkonnosťou a samo udržateľnou konfiguráciou, ktorá má energiu využívať efektívnejšie. To by umožnilo stavať podobné zariadenia v menšom meradle a so zníženými nákladmi.
Koncepcia nového tokamaku je bližšie popísaná v článku v časopise Nuclear Fusion. Návrh bol vyvinutý od úplného základu pomocou matematických simulácií. Fyzikálny prístup kombinuje teóriu vyvinutú spoločnosťou General Atomics, ktorá využíva výpočtové centrum v národných laboratóriách Oak Ridge (ORNL). Superpočítač Cori, ktorý sa tu nachádza, je využívaný na výskum, výpočet a testovanie energetických možností rôznych fúznych konceptov.
Stavili na fúziu
Vedúci projektu Richard Buttery priblížil, že kľúčom ich prístupu je zvýšenie vnútorného tlaku tokamaku. Vďaka tomu dochádza k zvýšeniu pravdepodobnosti zlučovania jadier, čo umožňuje zmenšiť doposiaľ zaužívané rozmery zariadení. Fúzna reakcia sa tak „udrží pri živote“ oveľa jednoduchšie.
Naše simulácie ukazujú, že starostlivým tvarovaním plazmy a pohybom jej prúdu k okraju reaktoru môžu byť potlačené turbulentné tepelné straty. Vďaka tomu sú vyvíjané vyššie tlaky pri nižších prúdoch pre dosiahnutie udržateľnej a stabilnej fúznej reakcie. Takéto zariadenia budú schopné generovať elektrinu neustále.
– Richard Buttery
Americký výbor pre fúznu energetiku FESAC a národná akadémia vied, inžinierstva a medicíny NASEM nedávno vydali správu, ktorá zdôrazňuje potrebu činností v oblasti fúznej energetiky v Spojených štátoch. Dokument z FESAC dokonca predostiera desaťročný strategický plán na urýchlenie vývoja fúznej energetiky a znalostí v tejto oblasti. Správa z NASEM zasa vyžaduje investície zo strany vlády aj súkromného sektoru, ktoré by umožnili výstavbu pilotnej elektrárne v časovom horizonte rokov 2035 až 2040.
Vzhľadom na to, že sa v Spojených štátoch formuje nová národná stratégia využívania fúznej energetiky, pomáha nový návrh reaktora identifikovať technológiu potrebnú pre vývoj tejto výzvy.
– spoločnosť GENERAL ATOMICS
Dôležitým medzníkom fúznej energetiky sa stal medzinárodný projekt ITER, na ktorom spolupracuje 35 štátov. Fúzny reaktor stavajú vo francúzskom výskumnom centre Cadarache. Cieľom je demonštrovať fúznu energiu v priemyslovom meradle. Projekt je momentálne dokončený na 70 % a jeho prvá prevádzka sa očakáva v roku 2035.
Aj Amerika má už svoj fúzny projekt, ktorý nesie názov DEMO. Spolupracuje na ňom americké ministerstvo energetiky, Prinstonské laboratórium plazmy v New Jersey a juhokórejský fúzny výskumný inštitút. DEMO by mal ako prvý fúzny reaktor dodávať energiu do rozvodnej siete, tento moment sa očakáva medzi rokmi 2037 a 2050.
Projekt JET je skratkou Joint European Torus. Ide zatiaľ o doposiaľ najväčší tokamak využívajúci zlučovanie deutéria a trícia. Jeho prevádzkovateľom je agentúra UKAEA, pričom k prvému spusteniu plazmy došlo už v roku 1983. JET bol kľúčový pre výstavbu reaktoru ITER.
