Laserová palba má nahradit ropu

V 60. letech minulého století, když vědci vyvinuli první lasery, byly označovány za "řešení, které samo hledá problémy". S řadou z nich si lasery poradily, brzy by ale mohly mít před sebou zatím největší úkol - jak odvrátit světovou energetickou krizi bez ekologických škod.

Výzkumný tým z laboratoře RAL v anglickém hrabství Oxfordshire, ve spolupráci s partnery ze 14 zemí, přišel s ambiciózním návrhem - aby se lasery využily k napodobení fyzikálních reakcí, které se odehrávají ve středu Slunce.

Proces takzvané jaderné fúze by poskytl téměř neomezené množství energie, aniž by při něm unikaly škodlivé plyny, jako je kysličník uhličitý. Evropská unie teď jedná o financování projektu, který dostal název Hiper. Pokud týmu přijde požadovaných 50 milionů eur, o něž žádá do začátku, výzkumníci se vydají na cestu, která by mohla koncem příští dekády vést k demonstračnímu reaktoru v hodnotě 800 milionů eur. Krátce poté by se mohly objevit i komerční reaktory.

"Nejde o okamžité řešení světové poptávky po energii, ale budeme-li důrazní, mohli bychom ji vyrábět v reaktoru v roce 2030," říká ředitel projektu Mike Dunne.

Jaderná fúze je už dlouho snem vědců. Mají se při ní spojovat dva těžší, běžně dostupné izotopy vodíku, deuterium a tricium, aby vytvořily hélium.

"Jeden kubický kilometr mořské vody obsahuje takový energetický potenciál jako všechny zásoby ropy na světě. Je to prakticky nevyčerpatelný zdroj paliva," vysvětluje profesor Dunne.

Když se izotopy spojí za vysokých teplot, ztratí se jen malá část materiálu a získá obrovské množství energie. Vedlejší produkty nejsou radioaktivnější než například nemocniční odpad.

Vysoký gravitační tlak v slunečním jádru umožňuje, aby fúze probíhala za teplot kolem 10 milionů Celsia. Při mnohem nižších tlacích na Zemi by musely teploty přesahovat 100 milionů stupňů.

Projekt Hiper toho chce dosáhnout za pomoci mimořádně silných laserů. Některé by v bodě o průměru menším než jeden milimetr koncentrovaly energii, která by odpovídala 10 000násobku celé produkce britské energetické sítě.

Plán se opírá o výzkum kalifornského střediska NIF. Za tři roky tam měl být dokončen vývoj masivního laseru, který by měl potvrdit, že výše popsaný postup jaderné fúze bude fungovat.

"To nás posune z vědeckého pole na veřejnou a politickou platformu," uvádí profesor Dunne. "Od té chvíle už půjde jen o technologické a inženýrské detaily."

Američané z NIF a britský projekt Hiper přitom k laserové fúzi přistupují dost odlišně. Lze to přirovnat k dieselovému a benzinovému motoru. "Centrum NIF je "dieselové". Lasery mají zářit na kousky materiálu a stlačit ho do bodu, kdy jeho teplota a tlak umožní fúzní reakce. My v Hiperu použijeme dvě sady laserů. Jedna stlačí palivo a druhá - jako svíčka v autě - je zažehne. Vyhneme se velké překážce, protože palivo nemusí být pod tak velkým tlakem," vysvětluje Mike Dunne.

Ještě je třeba hodně pracovat na laserech, zvláště aby "pálily" dost rychle a udržely chod fúze v reaktoru. Jsou nutné paprsky o řád výkonnější než dnes a vystřelující několikrát za vteřinu.

Evropská unie má příští měsíc oznámit, jestli dá peníze na počáteční fáze projektu Hiper. Zájem projevují i britské instituce, které finančně podporují vědecký výzkum a vývoj.

"Kdyby to stálo stamiliony liber, vypadá to jako hromada peněz. Ale je to nic, pokud se podaří vyřešit globální energetické problémy," dodává profesor Dunne.