Jaderná energetika má mnoho odpůrců. A ani ti, kteří nejsou vyloženě proti, by asi nebyli nadšení, kdyby jim někdo pár kilometrů od domu postavil elektrárnu s několika reaktory. Klasická paliva i alternativní energetika ovšem mají svá omezení a možná budeme jednou všichni rádi, když si takový reaktůrek budeme moci sami postavit na zahradě.
Reklama
Vyrobit malý jaderný reaktor, tak malý, aby mohl být dokonce mobilní. To je sen mnoha firem, které se zabývají energetikou, i vesmírných agentur, které chystají dlouhodobě obývané základny například na Měsíci. Ale nemusíme chodit či vlastně létat daleko. Malé osady daleko na severu potřebují spolehlivý zdroj energie uprostřed zimy a naopak v Austrálii nějaké ty kilowatty navíc potřebují kvůli chlazení ve vrcholícím létě.
Na Aljašce to nevyšlo
Už jednou bylo k výrobě „osobního reaktůrku“ poměrně blízko. Japonská společnost Toshiba spolu s japonským Central Research Institute of Electric Power Industry vyvinuly reaktor nazvaný Toshiba 4S.
Ta čtyři „S“ znamenala, že bude super bezpečný, malý a jednoduchý, tedy super safe, small and simple. Že by byl reaktor malý, zase tak úplně pravda není, protože měl být uložen pod zemí v tunelu o průměru třicet metrů, přičemž jen nadzemní řídicí část by sídlila v budově o rozměrech 22 × 16 × 11 metrů.
Palivem pro takový mikroreaktor je málo obohacený uran, což má tu výhodu, že ho nelze použít pro výrobu jaderných náloží.
Sodíkový reaktor měl poskytovat asi deset megawattů elektrické energie. Byl by ideální právě pro menší osady na Aljašce, o čemž se také před lety jednalo. Nakonec k dohodě nedošlo a projekt byl uložen k ledu. Podobně je tomu asi s dalšími čtyřmi desítkami projektů, ať už pocházejí z kterékoli části světa. Většinou se dostaly do stádia designových návrhů a byly odloženy.
Armáda i astronauti
Nyní se ovšem zdá, že se energeticky jiskří na lepší časy. Nejde zatím o to, že bychom si takový reaktor v blízké budoucnosti pořídili, tak daleko zatím nejsme. Ale za pár let budou mít zřejmě něco podobného k dispozici astronauti a pochopitelně armáda. Palivem pro takový mikroreaktor je málo obohacený uran, což má tu výhodu, že ho nelze použít pro výrobu jaderných náloží.
Tento uran je uložen v ocelovém monolitu, jenž je obklopen štítem odrážejícím neutrony. Aktivitu jádra přitom ovládá jedna regulační tyč. Energie štěpných reakcí je převáděna tepelnou trubicí z alkalických kovů a systém ji pak – pravděpodobně pomocí Stirlingova motoru typu beta – promění na elektřinu.
Jádrem dva sudy
Ocelový monolit s neobohaceným uranem je zhruba velký asi jako dva padesátilitrové pivní sudy na sobě a celý reaktor se vejde na přívěs těžkého tahače. To byla ostatně jedna z podmínek americké armády. Její jednotky, rozmístěné například na základnách v Afghánistánu, jsou pochopitelně s celým vybavením závislé na zdroji elektrické energie. Dosavadní generátory musejí být zásobovány palivem, přičemž nádrže a kolony, které přivážejí palivo, jsou oblíbenými cíli teroristických útoků.
Dosavadní generátory musejí být zásobovány palivem, přičemž nádrže a kolony, které přivážejí palivo, jsou oblíbenými cíli teroristických útoků.
Zařízení, které by bylo schopné dodávat alespoň jeden megawatt elektřiny (to představuje spotřebu celé brigády, která má asi čtyři tisíce vojáků) po dobu nejméně deseti let, a to zcela spolehlivě, by nesmírně ulehčilo celé logistice základen a pomohlo by i ušetřit životy vojáků. K mobilitě reaktoru patří i to, že může být připojen k síti a spuštěn do tří dnů po uložení, a naopak doba od jeho odstavení k odjezdu nepřesáhne týden. Podle posledních informací by měla mít armáda tyto jaderné generátory k dispozici v roce 2023.
Kilopower vede
Vojáky ale může ještě pořád předběhnout NASA, která si princip mikroreaktorů vypůjčila pro svůj nanoreaktor Kilopower, plným jménem Kilopower Reactor Using Stirling Technology, zkráceně KRUSTY. Pro robotické i lidmi pilotované mise do vesmíru je nesmírně důležité mít k dispozici bezpečný a výkonný rozměrově a hmotnostně vyhovující zdroj energie. Vzhledem k tomu, že Kilopower je menší, protože se musí vejít do některého z nosičů, může dodávat zhruba deset kilowattů, ale po dobu poměrně dlouhých desíti let.
V budoucnosti by mohl reaktor nahradit zdroje energie třeba v oblastech postižených živelními katastrofami, ale i dieselagregáty na megakoncertech.
Přiblížíme-li si to v porovnání s projektovanými základnami na Měsíci či Marsu, tak by u nich stačilo umístit čtyři takové reaktory. Na rozdíl od reaktoru pro armádu ale Kilopower už prošel prvním testem, který probíhal v Nevadské poušti v zařízení Nevada National Security Site od listopadu 2017 do března 2018.
Shodou okolností testy probíhaly na místě, kde bývala testovací střelnice jaderných náloží. Konstruktéři zde simulovali situace, za nichž by mohlo dojít k selhání celého zařízení, ale Kilopower vše zvládl a ve špičce dodával plný výkon víc než jeden den. Domů si takový reaktor sice zatím nepořídíme, ale v nedaleké budoucnosti by mohl nahradit (budeme-li kalkulovat s civilním využitím) zdroje energie třeba v oblastech postižených živelními katastrofami, ale i dieselagregáty na hudebních megakoncertech.
foto: Shutterstock a Defenseone, zdroj: NextBigFuture