Vzhľadom na rastúcu dynamiku spotreby energie v Nemecku podniklo Spolkové ministerstvo školstva a výskumu (BMBF) už na začiatku roka 2022 prvé kroky, ktoré smerovali k preskúmaniu možností vytvorenia rozšírených finančných zdrojov pre oblasť výskumu fúzií.

Klimatické zmeny a rýchlo rastúci dopyt po energiách na celom svete veľmi jasne ukazujú, že ľudstvo je vo veľkom meradle závislé od zdrojov energie, ktoré dokážu vyrábať čistú elektrinu. Jedným sľubným riešením je energia z jadrovej syntézy. Medzinárodná súťaž o takúto prvú, ekonomicky úspornú, elektráreň je už v plnom prúde. Nemecko je už teraz jedným z popredných svetových hráčov v oblasti „magnetickej fúzie.“ V oblasti „inerciálnej fúzie“ sa v Nemecku a v celej Európe zatiaľ stále črtá pomerne málo aktivít. Zvýšená globálna súkromná angažovanosť, ako aj jednotlivé vládne iniciatívy a nedávne objavy vo výskume, tiež zvyšujú povedomie verejnosti o tejto sľubnej technológii a podporujú úsilie smerujúc k vzniku fungujúcej elektrárne.

S cieľom vniesť viac svetla do tejto oblasti a najmä rozpracovať nemecký potenciál poverilo Spolkové ministerstvo školstva a výskumu“ (BMBF) koncom roka 2022 medzinárodnú komisiu expertov, aby vykonala analýzu a vypracovala zodpovedajúce odporúčania. Výsledky expertízy sú zaznamenané v memorande s názvom: „Laser Inertial Fusion Energy“, ktoré bolo 22. mája 2023 odovzdané  nemeckej spolkovej ministerke pre výskum Bettine Stark-Watzinger.

Pozičný dokument Spolkového ministerstva školstva a výskumu“ (BMBF), ktorý publikovalo ministerstvo o fúzii v júni 2023, načrtáva oblasti činnosti a možné, strategicky orientované opatrenia vo výskume magnetickej a laserovej fúzie, ktoré by mali tvoriť základ pre novo vytvorený program financovania Spolkového ministerstva školstva a výskumu“ (BMBF). Hlavným cieľom opatrení je urýchliť vývoj technológie smerom k vzniku novej elektrárne. Po zverejnení tohto dokumentu je naplánovaný konzultačný proces s nemeckým spoločenstvom „FusionsCommunity“ (veda a priemysel) tak, aby sa pripomienky tejto komunity mohli zohľadniť pri tvorbe budúceho programu financovania výskumu Spolkového ministerstva školstva a výskumu“ (BMBF).

Vyžaduje sa akčné konanie

Načrtnuté opatrenia možno rozdeliť do dvoch častí. Na jednej strane sa rieši dôsledný ďalší rozvoj technologických prístupov a na druhej strane rozvoj „fúzneho ekosystému“. Obe oblasti navzájom úzko súvisia. Pri ďalšom vývoji technologických prístupov, by sa mal stupeň vyspelosti požadovaných technológií  zvyšovať cielene za účasti priemyslu (napr. prostredníctvom spoločných výskumných projektov). Na určenie potrieb výskumu a vývoja je potrebné priebežne, technologicky neutrálne, vyhodnocovať možnosti a riziká jednotlivých prístupov a podrobovať ich celkovému hodnoteniu pomocou holistických systémových štúdií.

Je dôležité rozširovať existujúce silné stránky Nemecka a využívať synergie s inými odvetviami vedy a priemyslu. Už teraz rozsiahle know-how v oblasti „magnetickej fúzie“ sa má naďalej rozširovať. V oblasti laserovej fúzie, variantu v rámci inerciálnej fúzie, má Nemecko z celosvetového hľadiska dôležité kompetencie, najmä pokiaľ ide o základné systémové komponenty. Tento potenciál sa musí spojiť a ďalej cielene rozvíjať.

Dosiahnutie vyššie uvedeného cieľa si vyžaduje vybudovanie „fúzneho ekosystému.“ Za účelom využitia synergií medzi existujúcimi centrami a posilnenia transferu technológií majú vzniknúť pre jednotlivé technológie centrá, ktoré sú dostupné aj pre priemysel a môžu slúžiť ako testovacie zariadenia.

Cieľom je podporiť výučbu a ďalšie vzdelávanie vysokokvalifikovaných odborníkov a umožniť prepojenie národných, aj medzinárodných aktérov v rámci zodpovedajúcej spolupráce. Dôležitou súčasťou centier sú odborné katedry vysokých škôl a rôzne inštitúty s ich infraštruktúrou. Dialóg s verejnosťou, ako aj otvorená a objektívna diskusia o možnostiach a rizikách energie z jadrovej syntézy majú zásadný význam pre budúce využitie. Na výstavbu a prevádzku “fúznych elektrární“ sú zároveň potrebné aj primerané právne aj rámcové podmienky.

„Spolkové ministerstvo školstva a výskumu“ (BMBF) bude, v rámci poverenia Spolkovej vlády Nemecka, v počiatočnom štúdiu spolupracovať na ich vývoji mimo jadrového zákona. Nemecko má výnimočnú príležitosť hrať vedúcu úlohu pri realizácii budúcej energetickej fúzie. Východisková pozícia Nemecka je výborná; Na ceste k výrobe energie pomocou jadrovej syntézy však stále existujú veľké výzvy, ktoré možno zvládnuť len v úzkej spolupráci medzi politikou, vedou a priemyslom. Tento pozičný dokument o fúzii má poskytnúť usmernenie a základ pre diskusiu o tejto ceste a položiť základ pre „Národný program otvorených technológií na podporu magnetickej a laserovej fúzie.“

Energia jadrovej syntézy je majákom nádeje

Ľudstvo čelí veľkým výzvam. Zatiaľ čo najnovšie štúdie ukazujú, že dopyt po energii na celom svete narastá a bude aj naďalej rásť, predpokladá sa, že dopyt po elektrickej energii sa do roku 2050 výrazne zvýši najmenej dvakrát až trikrát. Okrem toho vedci v oblasti klímy poukazujú na naliehavú potrebu zásobovania energiou na ďalšie  desaťročia energetického prechodu. Faktom je, že potrebujeme cenovo dostupné, bezpečné CO2-neutrálne zdroje energie, schopné základnej záťaže. V roku 2021 predstavovali zelené energie menej ako tretinu celosvetového mixu elektrickej energie. Jedným z dôvodov je, že slnko a vietor nie sú vždy spoľahlivými dodávateľmi energie v dôsledku kolísavých poveternostných podmienok. Krátkodobé a dlhodobé skladovanie zelenej elektriny a prispôsobenie spotreby elektriny flexibilnej výrobe elektriny v rámci digitálne prepojenej energetickej sústavy výrazne zvýši stabilitu elektrizačnej sústavy. Bez konvenčných elektrární sa však v tejto chvíli nezaobídeme. Diverzifikovaný energetický sektor bude aj v budúcnosti dôležitý, najmä pre priemyselné krajiny s vysokou spotrebou energie. Preto sú potrebné ďalšie technológie, ktoré sú schopné základného zaťaženia a dopĺňajú energetický mix budúcnosti CO2 neutrálnym spôsobom. Okrem elektriny z obnoviteľných zdrojov a zeleného vodíka môže k stabilizovanej situácii v dodávkach energií prispieť aj fúzia.

Viac informácií:

Positionspapier Fusionsforschung

Zdroj: https://www.bmbf.de; zverejnené: 14. 8. 2023; spracovala: Dr. Blanka Hermanová; rpa