Podpora českého průmyslu a výzkumu při stavbě fúzního reaktoru ITER

Ekonomika EU závisí na bezpečné a surovinově zabezpečené energii. Dnešní energetické požadavky uspokojují především fosilní paliva, která pokrývají asi 80 % celkově spotřebované energie EU. Očekává se, že v roce 2030 bude dovoz fosilních paliv činit asi 70 % energetické spotřeby EU. Standard našeho života by měly zajistit bezpečné a udržitelné zdroje energie, a fúzní reaktory mohou být jedním z nich.

Fúze je proces probíhající ve hvězdách. Při obrovském gravitačním tlaku a teplotě (10 milionů stupňů Celsia) se plyn stává plazmatem. Lehká jádra plynu se slučují a zároveň uvolňují energii. K dosažení podobných podmínek jako na Slunci je zapotřebí na Zemi plazma uzavřít do toroidální „klece“, tvořené velmi silným magnetickým polem.

Dlouhodobým cílem fúzního výzkumu a vývoje v členských státech EU (spolu se státy přidruženými k rámcovému programu) je „společně vytvořit prototypy reaktorů pro elektrárny, které by splňovaly potřeby společnosti: bezpečný provoz, slučitelnost s prostředím a ekonomickou životaschopnost“. Strategie dosažení tohoto dlouhodobého cíle zahrnuje vývoj experimentálního reaktoru, který byl zahájen v mezinárodní spolupráci jako projekt ITER (latinsky cesta, původně zkratka International Thermonuclear Experimental Reactor). Hlavním programovým cílem mezinárodního tokamaku ITER je předvést vědeckou a technologickou způsobilost fúzní energie pro mírové účely. ITER splní tento cíl řízeným hořením deuterio-tritiového plazmatu v ustáleném provozu. Po ITER bude následovat výstavba demonstračního reaktoru „DEMO“, který bude schopen vyrábět významné množství elektrické energie. Realizace projektu ITER a navazující projekt DEMO si vyžádají rozsáhlé zapojení evropského průmyslu, včetně českého.

ITER je prvním do detailů rozpracovaným projektem termonukleárního reaktoru, který by měl po dobu několika minut uvolňovat řádově větší výkon, než jaký do něj vstupuje. Na jeho realizaci se podílejí Evropská unie, Japonsko, Rusko, USA, Čína, Indie a Jižní Korea.

Stavba fúzního reaktoru ITER probíhá na jihu Francie, v lokalitě Cadarache. EU financuje projekt ITER z 50 %, ostatní státy přibližně po 10 %.

Z hlediska ITER má Česká republika zcela výjimečnou pozici. Evropská unie je klíčovým partnerem projektu a Česká republika je jedinou zemí střední Evropy, která provozuje svůj vlastní tokamak CASTOR, tedy zařízení s projektem ITER principiálně shodné. Česká republika je v rámci projektu ITER zapojena do řady výzkumných prací, které jsou slibným předpokladem pro získání budoucích dodávek při stavbě fúzního reaktoru. Uveďme některé činnosti a aktivity v ČR:

Pro teplotní cyklování životnosti materiálových vzorků první stěny fúzního reaktoru byl pro Evropský fúzní program uveden do provozu experimentální systém BESTH, který pomocí velmi intenzivního cyklického ohřevu grafitovým topným panelem bezkontaktně předává do testovaného vzorku tepelný tok až 80 W/cm². Předmětem testu je spolehlivost spoje beryllium-měď.

V ozařovacích pouzdrech byly v neutronovém poli reaktoru LVR-15 ozářeny různé typy Hallových detektorů a jejich jednotlivé komponenty, aby mohly být studovány změny parametrů těchto vzorků. Konečným cílem prací je výběr Hallových detektorů použitelných pro měření magnetických polí na fúzním reaktoru ITER.

Evropská komise ustanovila organizaci Fusion for Energy (F4E) v Barceloně. Ta je řízená Governing Board (GB F4E) a zajišťuje organizaci dodávek komponent zařízení ITER, které jsou v gesci EU. V GB F4E má ČR dva zástupce i další pracovníky v F4E, odpovědné za vyřizování nákupu dodávek a služeb. S těmito zástupci má Ústav jaderného výzkumu Řež a. s., kontakt.

Byla účelově založena skupina firem pod názvem Czech Industry for ITER se zájmem o dodávky komponent a služeb pro výstavbu fúzního reaktoru ITER. Ústav jaderného výzkumu Řež a. s., je pověřen Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy ČR, aby poskytoval informační a marketingovou podporu českému průmyslu a výzkumu v účasti na projektu výstavby fúzního reaktoru ITER a informoval vhodné uchazeče o vypisovaných tendrech. Pro uplatnění českého průmyslu ve výběrových řízeních na konkrétní zakázky při realizaci jak experimentálních tak budoucích energetických zařízení v oblasti termojaderné fúze byly vytvořeny databáze požadavků na výzkum, vývoj i dodávky a proveden monitoring tuzemské výzkumné, vývojové a výrobní sféry. Byly organizovány odborné semináře a účast českých organizací na mezinárodních výstavách zaměřených na tuto problematiku. Zahraničním investorům a rozhodujícím dodavatelům stavby jsou distribuovány propagační materiály seznamující s nabídkami českých firem. Zájemci budou e-mailem dostávat informace o vyhlášených výběrových řízeních.