Energetika – Méně či více vzdálená budoucnost

vysokenapetiVe výrobě elektrické energie budou nejméně v dalších padesáti letech hrát prim neobnovitelné, klasické zdroje energie založené na spalování neobnovitelných zdrojů a štěpení těžkých jader uranu. Pro dalších zhruba pět dekád tedy můžeme počítat s vylepšováním těchto zdrojů, jejich účinností, a snižováním množství vzniklých škodlivin. Postupně lze očekávat nárůst dalších úsporných technologií, mikroturbín, palivových článků, využívání různých alternativních a odpadních paliv, eventuálně jiných technologií. O jejich větším prosazení však budou rozhodovat měrné ceny užitných energií.

Další kapitoly tohoto článku zahrnují dva scénáře, které by mohly nastat v období řekněme za padesát až sto let. První kapitola jde směrem decentralizovaných výrobců energie, z drtivé většiny z obnovitelných zdrojů, propojených v tzv. Smart grid. Druhá kapitola je zaměřena na fúzní energii a na jejím zapojení do energetického mixu, kde bude zastoupena jak výroba elektrické energie z obnovitelných zdrojů, tak ze zdrojů  neobnovitelných a jednu z hlavních složek energetického mixu bude tvořit právě využívání energie z termojaderných reakcí.

Smart grids

Elektřina je zajímavý a významný produkt. Používáme ji každý den, objevuje se v každém odvětví moderní společnosti. Bereme ji jako samozřejmost a co více, bereme také jako samozřejmost přenosovou soustavu a systémy výroby energie. Je ale současná přenosová síť schopná obstát v blízké či vzdálené budoucnosti?  Přenosová síť po celé Evropě je mnohdy starší i více než 40 let a otázka nyní stojí takto: Bude společnost opravovat starou technologii nebo využije situace a osvěží a inovuje tuto síť s použitím nových technologií?

Jako jedna z možností inovace se jeví tzv. Smart grids, v překladu chytré sítě. Systém Smart grid přináší mnoho nových příležitostí a přináší také myšlenky tzv. decentralizovaných zdrojů. Dnes je výroba elektřiny především centralizovaná a to by se mělo podle některých v blízké budoucnosti změnit. Chytrá síť má především využívat energii z obnovitelných zdrojů a na výrobě energie mají spolupracovat větší územní celky, například celá Evropa. Jde vlastně o kompletní spojení všech producentů energie s jejich spotřebiteli. Pro Evropu by to znamenalo spojení energie ze solárních plantáží z jihu Evropy s energií z vln z Atlantického oceánu a energii z větru ze severu do jedné chytré sítě, která by distribuovala elektrickou energii tam, kde by bylo potřeba.

Odhady vědců, kdy by mohla být smart grid aplikovaná ve větší míře se hodně liší, často ale slyšíme o datu 2050, které je podle autora tohoto článku silně nerealistické. Jejími hlavními výhodami by mělo být zvýšení bezpečnosti provozu, „zezelenění“ energetiky, zvýšení bezpečnosti dodávek energie a zpomalení devastace země kvůli těžbě neobnovitelných zdrojů.

Fúzní energie – grál všech energetických zdrojů

Jako jedním z dalších možných způsobů, jak vyrábět pro lidstvo v budoucnosti elektrickou energii, je tzv. termonukleární fúze. Jedná se o proces, při kterém dochází ke slučování lehkých atomových jader v těžší za současného vzniku energie. S příchodem této nové a slibně vyhlížející technologie by mohla přijít renesance jaderné energetiky. Otázkou však zůstává, jak se k jaderné problematice lidstvo postaví a zda tento zdroj elektrické energie neutlačí paranoia a nevědomost občanů, zvláště v situaci, která v dnešních dnech nastává (havárie na jaderné elektrárně Fukušima v Japonsku 2011).

Zařízení, která obstávají v experimentech nejlépe a dosahují nejlepších parametrů, jsou tzv. tokamaky. Na světě probíhá ve dnešních dnech mnoho programů, zabývající se termojadernou fúzí. Jeden z nich je program HiPER (založen v roce 2008, jedná se tedy o poměrně nový projekt), na kterém se aktivně podílejí z velké části i pracovníci z ČR (spolu s Velkou Británii a Francií patří mezi nejaktivnější účastníky celého projektu). Fúzní výzkum také probíhá v rámci organizace Euroatom (na níž má ČR také značný podíl).

Česká termojaderná stopa

Některé programy, zabývající se výzkumem termojaderné fúze mají pouze české zastoupení a jejich výzkumná činnost probíhá na území České republiky. Nejvíce angažovaný je v této problematice Ústav fyziky plazmatu, který vlastní nejdůležitější experimentální zařízen pro výzkum fúze v ČR. Dále se také na výzkumu podílejí některé vysoké školy – Univerzita Karlova a České vysoké učení technické. Tyto programy mohou spolupracovat s některým ze dvou tokamaků umístěných na našem území. Jsou to středně velký tokamak COMPASS-D (uveden do provozu v roce 2006) a druhý menší tokamak GOLEM. Druhý jmenovaný, tedy tokamak GOLEM, drží světový primát nejstaršího (a také nejmenšího) provozovaného tokamaku na světě. Byl sestrojen vědci ze SSSR již v roce 1959 a v roce 1977 byl převezen na území nynější České republiky.

Čeští vědci se velice aktivně zapojují do různých programů věnujících se výzkumu termojaderné fůze a je tedy pravděpodobné, že budeme při zrodu prvních termojaderných elektráren velice blízko a budeme tedy průkopníky i v tomto odvětví jaderné energetiky.

You can leave a response, or trackback from your own site.

Leave a Reply