Stavba fúzního reaktoru ve Francii pokračuje

16.12.2016

JADERNÁ FÚZE - Druhý největší vědecký projekt všech dob se poprvé za deset let své existence staví v rámci plánovaného harmonogramu a rozpočtu.

spe_4_2016_s2_staveniště_projektu_iter_v_říjnu_2016_na_leteckém_záběru_pořízeném_rybím_okem.jpgUprostřed idylické zemědělské krajiny, zhruba půl hodiny jízdy od městečka Aix-en-Provence, se z kolem stojícího nízkého lesa tyčí blyštivý kvádr, který vypadá jako zapomenutá kulisa z nákladného sci-fi filmu. Dojem ještě umocňuje nápis na budově, podle kterého se tu staví „pozemské Slunce“.

V místě zvaném Cadarache tu pomalu získává svou finální podobu druhý nejdražší vědecký projekt všech dob, miliardový fúzní reaktor ITER. Má ukázat, zda se skutečně osvědčí dnešní vědecké představy o tom, jak bychom my na Zemi mohli využít stejný zdroj energie, který „pohání“ Slunce – spojování atomových jader, čili jaderná fúze. Projekt běží už deset let a lidově řečeno „je to porod“.

Dítě tání

Nápad na projekt vznikl na samém konci studené války a svými podpisy na smlouvě o společném výzkumu mírového využité fúzní energie jeho stavbu posvětili Ronald Reagan a Michail Gorbačov. Odborníci tehdy rozhodli, že stavět se bude zařízení označované po celém světě ruským názvem tokamak. Tokamaky jsou nejlépe prozkoušené fúzní reaktory vůbec a jsou považované za nejslibnější směr vývoje využití jaderné fúze. V podstatě mají tvar velké pneumatiky, ve které je extrémně silným magnetickým polem uvězněné plazma ohřáté na neuvěřitelně vysoké teploty, v ITERu cca 150 milionů stupňů.

K projektu se postupně přidávaly další státy a dnes je členů sedm (EU, USA, Rusko, Čína, Indie, Japonsko, J. Korea). Místo pro reaktor se našlo v EU, která souhlasila, že ponese největší díl nákladů ze všech účastníků (45 %). V roce 2006 byla podepsána dohoda, kterou se práce na projektu řídí dodnes. Pracovala s rozpočtem 10 mld. EUR a termínem dokončení v roce 2018. To bylo ovšem sci-fi.

Dnes, kdy se ITER konečně zvedá od země, je jisté, že cena bude téměř dvojnásobná proti předpokladům. První nesmělé pokusy s jadernou fúzí na zařízení začnou zřejmě někdy v polovině dvacátých let 21. století. I když je ITER nesmírně komplikované a v mnoha ohledech unikátní zařízení, větší část zpoždění není dána technickou náročností projektu, ale mnohem triviálnějšími důvody.

(princip jaderné fúze je poměrně jednoduchý - viz zde)fuze.jpg

Malé Tokio

Když před pár lety zamířila na návštěvu do Cadarache francouzská vládní delegace, manželka ředitele ITER Osameho Motojimy francouzské představitele přivítala v tradičním kimonu a podle japonských tradic. Určitě by to šlo brát jako zajímavé osvěžení diplomatického protokolu, při zpětném pohledu spíše šlo o vnější příznak velkých vnitřních problémů.

Motojima se ředitelem stal v roce 2010 a jeho nástup byl spojený s velkým očekáváním. Japonský odborník měl bohaté zkušenosti se stavbou japonského fúzního reaktoru LHD, kterou se podařilo provést v rámci plánovaného rozpočtu a časového harmonogramu. Z ITERu začaly po jeho nástupu ovšem postupně prosakovat informace o neochotě nového ředitele komunikovat se zbytkem týmu. Zřejmě v pokusu řídit celou organizaci jako japonskou korporaci shora se Motojima obklopil skupinou japonských manažerů, s níž se téměř doslova zavřel na svém patře ředitelství.

Čtyři roky po jeho nástupu, v roce 2014, pak unikla na veřejnost část hodnotící zprávy, kterou vypracovali externí poradci pro ITER. Byla sice napsána relativně neutrálním odborným jazykem, ale vedení projektu kritizovala v celé řadě ohledů a urgentně navrhovala celou řadu změn ve struktuře projektu a jeho vedení. To zjednodušeně řečeno označovala za paralyzované kvůli příliš složitým rozhodovacím procesům daným smlouvou a přístupem managementu.

Zpráva evidentně byla vyslyšena, a na jaře roku 2015 se tak novým šéfem projektu ITER stal Bernard Bigot, šéf francouzské státní Komise pro alternativní a atomovou energii. Byl to na poměry projektu radikální krok: funkci generálního ředitele v projektu mělo do té doby slíbené Japonsko výměnou za to, se souhlasilo s umístěním projektu v Evropě. Ale tato změna věci zřejmě prospěla.

Zpožděný, ale dojede?

Revizní zpráva, projednávaná na začátku roku 2016, už byla ve srovnání s informacemi, které se dostaly na veřejnost, podstatně příznivější. „Věřím, že vůbec poprvé jedeme přesně podle harmonogramu a všichni partneři konečně věří, že je splnitelný a reálný,“ řekl současný ředitel novinářům během novinářského dne v říjnu 2016. V současné době podle něj vše běží přesně tak, jak návrh postupu prací předpokládal.

Stavba skutečně roste tempem srovnatelným s podobně náročnými projekty, třeba moderní jadernou elektrárnou. Na místě už jsou základy reaktoru, montážní hala, která ho bude zakrývat, velká část obří transformátorové stanice nutná k napájení zařízení, linka na stavbu magnetů ze supravodivého kabelu dodaného členskými státy a celá řada dalších provozů.

Zásadní změna, která to podle Bigota umožnila, přitom byla relativně jednoduchá a čistě organizační: „Když jsem tu začal pracovat, chtěl jsem od členů ITERu, aby od této chvíle měl generální ředitel pravomoc učinit jakékoliv technické rozhodnutí bez konzultace se všemi členskými státy,“ řekl novinářům. Výrazně se tak zjednodušilo do té doby nesmyslně komplikované rozhodování.

Na otázku, jak se změnu podařilo domluvit a odstranit dlouhodobý nešvar, který projekt dusil od začátku, Bigot odpovídá, že to ani nestálo příliš vyjednávání: „Jak asi víte, nehlásil jsem se dobrovolně. Ale protože chtěli, abych to vzal, řekl jsem jim: když nesplníte tyto podmínky, najděte si někoho jiného.“ Potvrzuje tím zákulisní informace z jiných zdrojů, podle nichž bylo i členským státům jasné, že projekt je vážně ohrožený.

Nikdo neví, kolik bude stát

S novým harmonogramem by tedy měl ITER začít pracovat na sklonku roku 2025, plného výkonu by měl dosáhnout o deset let později. Což zní jako dlouhá doba, ale není to neobvyklé – také výkony předchozích tokamaků rostly celé roky, jak se jejich obsluha s nimi učí zacházet a postupně a pomalu z těchto experimentálních zařízení „ždímá“ stále více.

18 mld. € by měla činit celková odhadovaná cena za stavbu projektu ITER

Méně jasná je otázka celkové ceny. Určitě se ani zdaleka nepodaří dodržet původní rozpočet z roku 2006, který mluvil o zhruba deseti miliardách euro. Bigot celkovou cenu stavby odhaduje na přibližně 18 miliard euro. Údaj je přibližný proto, že členské státy nemusí nikde přesně deklarovat, kolik je stála výroba dílů jimi dodaných. Známe údaje jen z těch států (USA, EU), kde výdaje podléhají veřejné kontrole. Skutečné výdaje Číny či Ruska tedy mohou být jiné, ale jejich přesnou výši se v dohledné době patrně nedozvíme.

Výsledná cena tedy činí z ITERu druhý nejdražší vědecký projekt na světě, po vesmírné stanici ISS, která byla řádově dražší: její konstrukce a provoz přišly odhadem zhruba na 150 miliard euro. Až za ní je urychlovač LHC, který stál cca devět miliard euro.

Výdajům za jadernou fúzi ovšem nebude s ITERem téměř určitě konec – tedy alespoň pokud se ji chceme naučit ovládat. Velký tokamak v Cadarache by jako vůbec první zařízení svého druhu produkoval podstatně (cca 10krát) více energie, než kolik bude k udržení podmínek pro uskutečnění fúze zapotřebí, ale přitom nevyrobí žádnou elektřinu. Reaktor totiž nemá zavedený žádný systém využití energie uvolňující se při fúzi. A v návrhu není prostor ani na jeho dodatečné zabudování. Důvodem byla snaha o finanční úsporu.

Bohužel to znamená, že v případě předpokládaného úspěchu ITERu bude systém na výrobu elektřiny nutné před stavbou první elektrárny vyzkoušet na dalším experimentálním zařízení. Teoretickou představu, jak by to mělo fungovat, už vědci mají (neutrony zachytí speciální obálka, která se zahřeje, a pak bude měnit vodu na páru pohánějící turbíny), ale to nestačí.

ITERem tedy nepochybně pozemská cesta zdaleka nekončí. I pokud vše půjde podle předpokladů, budou muset vzniknout další experimentální tokamaky, které ověří jak systém výroby elektřiny, tak například odolnost materiálů, které by se měly používat ve skutečných elektrárnách. Nemluvě pak o jejím samotném prototypu. Fanouškům jaderné fúze tedy zbývá jen doufat, že ITER skutečně vybředl ze svých problémů a zbytek stavby a zprovoznění půjdou podle plánu. Prodat další podobná zařízení veřejnosti i politikům bez pozitivních výsledků „umělého slunce“ z Cadarache by bylo hodně obtížné.

tovarna_jaderna_fuze.jpg

Pohled na staveniště ITERu. Stavba pokrytá lesklou fólií je montážní hala (2), pod kterou budou ukryté důležité díly pro dostavbu samotného tokamaku. Ten bude stát v kruhové „jámě“ před halou (1). Vpravo vzadu je budova, kde se budou kompletovat magnety pro ITER (3), před ní je obří trafostanice (4), která se bude starat o napájení zařízení. Vlevo vzadu jsou čisté prostory, kde se provádí očištění dílů před zavezením na místo (5). Kredit: ITEO

Svět plný energie > Témata > Stavba fúzního reaktoru ve Francii pokračuje

Aktuality
22.5.2017 Plynovod do Poľska má byť za tri roky

PLYN - Slovensko-poľský plynovod podporila EU 107 mil. eur. Členské štáty Európskej únie odobrili návrh Európskej komisie. celý článek

1.5.2017 Spojené státy plynové

AKTUALITY - Břidličná „revoluce“ pokračuje i přes to, že těžaře stále tlačí nízké ceny této komodity. celý článek

3.4.2017 Americká jaderná divize Toshiby v obrovské ztrátě

AKTUALITY - 6,3 miliardy dolarů bude nucena odepsat americká jaderná divize Toshiby. celý článek

15.3.2017 Ropa a plyn přibývají rekordně pomalu

AKTUALITY - V roce 2016 geologové a těžaři objevili nejméně nových zásob ropy a zemního plynu za posledních 60 let. celý článek

20.2.2017 Zima vyčerpala české plynové zásobníky

AKTUALITY - Letošní studená zima vytáhla plyn z českých podzemních zásobníků mnohem rychlejším tempem. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává AHA Communications
ve spolupráci s Business Media CZ

Redakce:
Matouš Lázňovský,
Martin Kročil, Antonín Hálek

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
22.5.2017 Plynovod do Poľska má byť za tri roky

PLYN - Slovensko-poľský plynovod podporila EU 107 mil. eur. Členské štáty Európskej únie odobrili návrh Európskej komisie. celý článek

1.5.2017 Spojené státy plynové

AKTUALITY - Břidličná „revoluce“ pokračuje i přes to, že těžaře stále tlačí nízké ceny této komodity. celý článek

3.4.2017 Americká jaderná divize Toshiby v obrovské ztrátě

AKTUALITY - 6,3 miliardy dolarů bude nucena odepsat americká jaderná divize Toshiby. celý článek

15.3.2017 Ropa a plyn přibývají rekordně pomalu

AKTUALITY - V roce 2016 geologové a těžaři objevili nejméně nových zásob ropy a zemního plynu za posledních 60 let. celý článek

20.2.2017 Zima vyčerpala české plynové zásobníky

AKTUALITY - Letošní studená zima vytáhla plyn z českých podzemních zásobníků mnohem rychlejším tempem. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává AHA Communications
ve spolupráci s Business Media CZ

Redakce:
Matouš Lázňovský,
Martin Kročil, Antonín Hálek

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: