Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 458

Apollo a ITER – (ne)čekané zisky velkých vědeckých projektů

Ve vesmíru byl dražší než Apollo pouze projekt vesmírné stanice ISS. ITER je na Zemi projektem v dosavadní historii dokonce daleko nejdražším. Faktem je, že program Apollo byl více méně produktem studené války Východu a Západu, zatímco ITER je produktem, který začal studenou válku naopak rozpouštět. Na počátku dobývání vesmíru si mnozí kladli otázku, k čemu je to dobré kromě získání politické prestiže. Na úplném počátku „dobývání“ termojaderné pevnosti však bylo přesně dáno, proč se tak děje. Možná neuškodí, když si připomeneme postoj CERNu v roce 1958, v okamžiku, kdy mu Euratom chtěl svěřit dohled nad začínající evropskou termojadernou fúzí: „My se zabýváme základním výzkumem (CERN), zatímco výzkum termojaderné fúze má jediný cíl – připravit termojaderná kamna.“ Hledejme, co dva mimořádné programy spojuje! Co mají Apollo a ITER společné?

Fotogalerie (2)
Pec pro tepelné zpracování při 650 °C jednoho modulu centrálního solenoidu tokamaku ITER z nízkoteplotního supravodiče Niob Titan. (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)

Díky rozměrnému časovému rámci, nepředvídatelným fluktuacím odhadovaných nákladů a nevyhnutelnému riziku není nikdy jednoduché schválit investice „velké vědě“. Znovu a znovu však historie ukazuje, že jsou-li stanoveny národní priority a zdroje alokovány stabilním a konsistentním způsobem, mohou se u zdánlivě v praxi nevyužitelných projektů objevit významné a nečekané socioekonomické výsledky. Například americký program Apollo umožnil astronautům přistát na měsíci, ale zároveň se stal, kromě jiného, příčinou velkého vzrůstu výroby integrovaných obvodů, neboť když počítače Apolla spotřebovaly 60 % obvodů, které byly v daný okamžik k dispozici, „donutil“ projekt počítačový průmysl k nárůstu jejich vývoje a výroby.

Porovnání

Marka Uhrana, současného vedoucího komunikace americké Domácí agentury pro ITER, napadlo srovnat případ integrovaných obvodů z projektu Apollo a případ nízkoteplotních supravodičů z projektu ITER. Mark, který strávil 28 let v americké kosmické agentuře NASA, připomenul obdobu mezi vývojem integrovaných obvodů pro americký Program Apollo - přistání lidí na Měsíci - a objednávkovou kampaní 2 800 tun supravodičů pro projekt ITER. V prvním případě spotřeba nevyzkoušených a neznámých integrovaných obvodů na počátku šedesátých let vynucená projektem Apollo pomohla skokově urychlit vývoj počítačového průmyslu a vedla k mnoha trilion-dolarové průmyslové revoluci v mikroelektronických zařízeních. Ve druhém případě – objednávky největšího množství nízkoteplotních supravodičů ve světové průmyslové historii – se v důsledku značných investic a rozšíření výroby vytvořily podmínky k vybudování obchodu se zařízeními používajícími v budoucnosti vysokoteplotní supravodiče. Budou mít ve 21. století supravodiče díky projektu ITER stejný socioekonomický účinek, jako měly integrované obvody ve 20. století díky projektu Apollo?

Boom supravodičů

Připomeňme si, na co se již dnes používají vysokoteplotní supravodiče (HTS, High Temperature Supeconductors):

Elektrická energie: Zařízení používající HTS supravodiče jsou k prostředí neuvěřitelně přívětivá: žádné skleníkové plyny, HTS používají nehořlavý dusík a nejsou jedovaté. To vše se dá využít pro generátory, transformátory, podzemní kabely, omezovače proudu, vysoce kompaktní výkonná zařízení.

Doprava: nová generace transportních technologií včetně lodních pohonů, magneticky levitujících vlaků, železničních trakčních transformátorů.

Lékařství: MRI (Magnetic Resonance Imaging) – vynikající zobrazovací schopnosti, MagnEncephalography (MEG), Magnetic Source Imaging (MSI) a Magneto-Cardiology (MCG) umožňující neinvazivní diagnostiku mozku a srdce.

Průmysl: snížení spotřeby elektrické energie velkými motory, čištění vody a úspora jiných materiálů.

Komunikace: filtry HTS se používají v mobilních sítích – snižují poměr šum/užitečný signál, při přechodu od analogových k digitálním systémům LTS čipy nabízejí dramatické zvýšení výkonu v mnoha civilních a vojenských oblastech.

Věda: energie fúze (HTS i LTS), mimořádně rychlé počítače.

Lépe a rychleji

Schválené investice projektů ve „velké vědě“ mohou vést k velkému socioekonomickému zisku. Podobně velké investice jako ve výrobě a vývoji nízkoteplotních supravodičů se dějí během projektu ITER i v oblasti kryogeniky, vakuové techniky, vstřikovacích zařízení pro pelety, řídicích systémů a pokročilých diagnostik. Každá z těchto technologií podstatně zvýší úroveň ve své oblasti, bude respektovat a generovat novinky a jedinečné průmyslové možnosti pro ty, kdo investovali. ITER není jen tím, kdo je nucen vyvíjet kvalitativně nová technická řešení, ale uvádí je často do výroby v průmyslovém měřítku!

Dnes těžko odhadneme budoucí zisk

Zatímco poslání projektu ITER je jednoznačné, tj. předvést vědeckou proveditelnost a technologickou dostupnost využívání energie řízené termojaderné fúze ve společnosti, další hluboký globální vliv a důsledek stimulovaných transformativních technologií je v tomto okamžiku obtížně ocenitelný. ITER má přece jisté specifikum mezi velkými vědecko-technickými projekty. Nejen, že za pochodu musí vyvinout zcela nové prostředky a postupy, ale on je musí ihned aplikovat v průmyslovém měřítku.

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Evropské univerzity se spojují pro výchovu kvantových odborníků

Desítky evropských univerzit včetně ČVUT se prostřednictvím Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské (FJFI) spojily v rámci evropského projektu QTEdu Open Master spadajícího do evropského projektu Quantum Flagship.

Jak pozná mobil ze signálů GPS mou polohu?

Systém GPS (údajně "Gde Proboha 'Sem?") umožní vašemu přijímači aby našel svou polohu na Zemi ze signálů vysílaných družicemi systému.

Earth 300 bude první superjachtou s jaderným pohonem na světě

Projekt Earth300 je nejen první superjachtou s jaderným pohonem na světě, ale má se stát extrémní technologickou platformou pro vědu, průzkum a inovace na moři.

Skrytý svět pod nohama Brňanů

Hluboko pod ulicemi Brna leží na dvě desítky kilometrů důmyslných staveb, díky nimž do tisíců brněnských domů proudí voda či elektřina. Síť podzemních kolektorů moravské metropole se ...

Města budoucnosti, která fungují již dnes

Už dnes využívá mnoho měst technologie a inovace, které zlepšují život občanům. Mohli bychom je označit za města budoucnosti - určitě by si obyvatelé i jiných měst přáli, aby se jim žilo lépe a snadněji.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail