Možno vás prekvapí, že elektrina predstavuje len 21 percent svetovej spotreby energie. Fosílne palivá a zvyšok zohrávajú svoju úlohu pri pohybe sveta, ale ich úloha sa pravdepodobne zníži bez ohľadu na to, čo sa stane. Medzinárodná energetická agentúra verí, že podiel elektriny na celosvetovej spotrebe energie sa len v nasledujúcom desaťročí zdvojnásobí. Všetci poznáte príčiny: Elektrifikácia, EV, dátové centrá a AI znamenajú, že planéta potrebuje dramaticky zvýšiť svoju kapacitu výroby energie, prenosu a ukladania. Je teda škoda, že svet nie je ani zďaleka pripravený uspokojiť taký nehorázny nárast dopytu.
Znovu sa naučiť milovať atóm
USA určite strávili rok otváraním dverí, aby dramaticky zvýšili domácu produkciu energie. Časť z toho musí dať signál, že USA prijmú jadrovú energiu tak, ako to už celé generácie neprijali. Tento január exekutívny príkaz s názvom Unleashing American Energy obsahoval pokyn pre vládu, aby zrušila pravidlá a nariadenia týkajúce sa výroby energie. Jeho primárnym cieľom bolo zničiť environmentálne predpisy obmedzujúce ťažbu ropy, zemného plynu a uhlia, ale aj odstrániť prekážky pri výstavbe nových jadrových elektrární. Potom v máji nasledujúci príkaz deklaroval želanie zabezpečiť rozmiestnenie „pokročilých jadrových technológií“.
Ako hnacia sila umelej inteligencie urobila veľká technológia niekoľko významných krokov na nákup ďalšej generačnej kapacity. Meta podpísala 20-ročnú zmluvu so spoločnosťou Constellation na vlastníctvo výkonu elektrárne Clinton, čím si zachová zariadenie s výkonom 1,1 GW, keď budúci rok vyprší jej štátny daňový úver. Microsoft má vlastnú 20-ročnú zmluvu s Constellation na vlastníctvo energie vyrábanej reaktorom 1 na Three Mile Island, teraz premenovanom na Crane Clean Energy Center. 18. novembra tento projekt podporilo aj ministerstvo energetiky, ktoré schválilo pôžičku vo výške 1 miliardy dolárov. Ale aj bez podpory veľkých technológií sa reštartujú ďalšie zablokované reaktory, ako napríklad závod Palisades v Michigane. Začiatkom tohto roka ministerstvo energetiky poskytlo pôžičku vo výške 1,52 miliardy dolárov, aby zariadenie schopné generovať 800 MW bolo opäť v prevádzke.
Big tech tiež vsádza na budúcnosť jadrovej energie a podpisuje zmluvy s množstvom startupov, ktoré chcú vybudovať novú generáciu reaktorov. Google napríklad podporil Kairos Power a jej plán postaviť sériu malých modulárnych reaktorov. Amazon medzitým investoval do X-Energy a zverejnil plány vlastnej výstavby v štáte Washington.
Nie sú to len USA, ktoré sa učia opäť milovať jadrovú energiu, pretože aj zvyšok sveta buduje nové kapacity. Svetová jadrová asociácia uvádza, že v súčasnosti je vo výstavbe 70 reaktorov v 15 krajinách. Rusko, India, Argentína, Turecko, Južná Kórea, Japonsko a Brazília, aby sme vymenovali len niektoré, všetky pracujú na nových reaktoroch.
Čína sama v súčasnosti stavia 33 reaktorov a, ako uviedla Nuclear Business Platform začiatkom tohto roka, v apríli tohto roku rozsvieti ďalších 10. Tá istá správa dodáva, že čínska politika výroby viacerých reaktorov súčasne zaznamenala krátenie nákladov. Hovorí sa, že kým dva nové reaktory Spojeného kráľovstva v Hinkley Point budú stáť viac ako 60 miliárd dolárov, každý z týchto nových reaktorov bude stáť 2,7 miliardy dolárov.
Preklenutie jadrovej priepasti
manipulácia s uhlím v prístave (Indigo Division cez Getty Images)
Výstavba jadrového reaktora nie je rýchly proces a výstavba zariadenia môže trvať väčšiu časť desaťročia. Môžete pridať niekoľko ďalších rokov, ak zahrniete potrebné procesné kroky, ktoré je potrebné vykonať pred naliatím jedného kusu betónu. V dôsledku toho sa akýkoľvek väčší posun v americkej flotile na výrobu elektrickej energie bude merať v generáciách, a nie v rokoch. Existuje obava, že napriek všetkej pozornosti, ktorej sa jadrová energia dostáva, je to len dymová clona pre obnovený tlak na ťažbu fosílnych palív.
Koniec koncov, jednou z hlavných obetí Veľkého a krásneho zákona bolo odstránenie dotácií pre americký solárny priemysel. Ako sme informovali už v júli, zákon vyhodil nohy domácej výrobe solárnych panelov a odovzdal dominanciu obnoviteľnej energie Číne. Ide to ruka v ruke s tým, že americké ministerstvo energetiky vytvorilo finančný tok vo výške 625 miliónov dolárov na oživenie amerického uhoľného priemyslu a opätovné uvedenie starých elektrární do prevádzky. Alebo že tiež zadáva zákazky na rast americkej strategickej zásoby ropy.
V septembri minister energetiky Chris Wright povedal BBC News nepravdepodobné tvrdenie, že ťažba fosílnych palív nie je dôvod na obavy, pretože fúzna energia bude v sieti v nasledujúcom desaťročí. Wright, sám bývalý generálny riaditeľ frakčnej spoločnosti Liberty Energy, bol poverený mnohými klimatickými expertmi, aby zverejnil správu plnú „zavádzajúcich alebo zásadne nesprávnych“ tvrdení. Podobne 20. novembra ministerstvo energetiky zmenilo svoju organizačnú schému, aby odstránilo niekoľko oddelení zodpovedných za obnoviteľnú energiu a energetickú efektívnosť pri vytváraní Úradu jadrovej syntézy.
Solárny nezastaviteľný vzostup
Tento úžasný letecký pohľad zachytáva rad solárnych panelov usporiadaných v úhľadných, paralelných radoch po celej krajine. Zhora sa panely trblietajú pod jasným slnečným svetlom a vytvárajú výrazný kontrast oproti prirodzenému terénu pod nimi. Usporiadané rady solárnych panelov sa tiahnu cez akrov pôdy, čo symbolizuje rastúci globálny posun smerom k obnoviteľnej energii. Vzor podobný mriežke zvýrazňuje efektivitu a rozsah moderných solárnych fariem, ktoré prispievajú k udržateľnej výrobe energie. Tento obrázok vo vysokom rozlíšení ukazuje neuveriteľný dosah a potenciál solárnej energie ako čistého, obnoviteľného zdroja energie. Či už sa nachádzajú na vidieckych poliach, rozľahlých púštiach alebo na strechách, tieto solárne panely predstavujú významný krok k zníženiu uhlíkovej stopy a boju proti klimatickým zmenám. Usporiadané rady a reflexné povrchy solárnej farmy vytvárajú vizuálne príťažlivú scénu, ktorá demonštruje technologickú inováciu a environmentálnu zodpovednosť. (Diane Keough cez Getty Images)
USA možno pokorili svoj domáci solárny priemysel, ale nemusí to stačiť na to, aby porazili dynamiku obnoviteľných zdrojov. V októbri Medzinárodná energetická agentúra predpokladala, že obnoviteľná energia vzrastie do roku 2030 o 4,6 TW, čo je číslo rovnajúce sa kombinovanej výrobnej kapacite Číny, EÚ a Japonska dohromady. Očakáva sa, že 77 percent tohto čísla bude pochádzať zo samotnej solárnej energie, napriek strate dotácií v USA a menej priaznivým okolnostiam v Číne.
Domáca americká prognóza bola v dôsledku politických rozhodnutí výrazne revidovaná smerom nadol. Ale napriek tomu zjavné výhody solárnej energie nezmizli, aj keď cena môže byť vyššia ako na začiatku roka. V mnohých krajinách zostáva najrýchlejším a najlacnejším spôsobom pridávania novej energie a môže byť inštalovaný na sieťovej alebo individuálnej báze. Nehovoriac o jeho užitočnosti v odľahlých oblastiach so slabými výrobnými zdrojmi, kde môže znížiť závislosť od fosílnych palív. Think-tank Ember pre čistú energiu tento rok informoval o raste solárnej energie za posledné desaťročie a o tom, ako to prešlo z pridania len jedného percenta celosvetovej výroby energie v roku 2015 na 8,8 percenta v prvej polovici roku 2025.
„Dopyt AI po elektrine je makromotorom solárnej energie vyrobenej v USA,“ povedal Rob Gardner, viceprezident koalície Solar Manufacturers for America. „Investície do AI nemôžu priniesť očakávané výnosy bez rýchleho nasadenia energie a solárna energia v USA je najrýchlejšia a najlacnejšia na nasadenie,“ povedal. Gardner citoval nedávnu predpoveď FERC, ktorá predpovedá, že 92,6 GW solárnej energie bude online odteraz do júla 2028.
Sen o fúzii
Konštrukcia vo vnútri reaktora ITER. (ITER)
USA vkladajú veľa svojich nádejí do jadrovej syntézy, aby zmazali dlh našej minulosti fosílnych palív. Začiatkom tohto roka ministerstvo energetiky zverejnilo plán, ako dostať fúziu z laboratória do sveta. Chce koordinovať zostávajúce zdroje federálnej vlády, aby sa uzavreli „kritické medzery vo vede, materiáloch a technológiách vo svete jadrovej syntézy“. V nasledujúcich troch rokoch boli úradníci poverení projektovaním zariadení pre reaktory a vývojom zdrojov paliva. Očakáva sa, že v nasledujúcom desaťročí bude vláda schopná ponúknuť rozsiahle elektrárne s palivovým cyklom, ktoré pomôžu závodom súkromného sektora spustiť prevádzku.
Ak je možné využiť energiu jadrovej syntézy, má mnoho rovnakých výhod ako jadrové štiepenie s oveľa menším počtom nevýhod. Ak jadrové štiepenie využíva energiu uvoľnenú pri rozpade atómu, potom fúzia využíva energiu uvoľnenú pri rozbití dvoch menších atómov na vytvorenie väčšieho. Využíva rovnaký princíp, aký nájdete vo vnútri nášho slnka: prehriate atómy vodíka sa spájajú a vytvárajú hélium. A hoci jadrová fúzia vyžaduje rádioaktívny materiál, deutérium a trícium môžeme získať z vody a lítia.
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) je obrovský experimentálny fúzny reaktor vo výstavbe vo Francúzsku, ktorý bude v prevádzke najväčší na svete. Podporuje ju koalícia národov vrátane USA, EÚ a Číny a jej cieľom je vyrábať energiu a vyvíjať technológie potrebné na to, aby sa Fusion stala realitou. Organizácia tvrdí, že na planéte je k dispozícii dostatok oboch materiálov na prevádzku fúznych zariadení najmenej tisíc rokov, ak nie dlhšie. Existuje tiež množstvo bezpečnostných výhod, pretože nedochádza k vytváraniu druhu dlhodobého a nebezpečného odpadu spojeného s jadrovou energiou, žiadne riziko roztavenia a jeho suroviny nemožno použiť na výrobu zbraní.
Ale zatiaľ čo fúzia je úplne možná a na papieri by mohla byť liekom na všetky svetové energetické neduhy, ešte to nie je realita. Medzi nami a životaschopným komerčným reaktorom stojí veľké množstvo technických problémov. Posun, ku ktorému došlo tento rok, spočíva v tom, že jadrová syntéza sa podľa Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu teraz považuje za „strategickú národnú prioritu“. Na celom svete je v prevádzke viac ako 160 zariadení jadrovej syntézy, z ktorých každé hľadá spôsoby riešenia ťažkých problémov, ktoré stoja medzi nami a neobmedzenou silou.
Ale rovnako ako ITER, existujú aj ďalšie veľké krajiny, ktoré pracujú na vybudovaní vlastnej fúznej kapacity. Najväčší by bol pravdepodobne čínsky experimentálny pokročilý supravodivý tokamak (EAST), ktorý už vytvoril rekord vo výrobe energie. Začiatkom tohto roka dokázala vytvoriť rovnovážny stav 1 066 sekúnd.
Ale to, čo teraz vidíme, čo môže ponúknuť určitú mieru nádeje, je nárast záujmu zo strany súkromného sektora. Spoločnosti ako Commonwealth Fusion, Type One Energy, Helion a Pacific Fusion pracujú na svojich vlastných fúznych zariadeniach. Tieto projekty získali miliardové finančné prostriedky, ale je pravdepodobné, že všetky budú potrebovať čas na vypracovanie, ak sú ich prístupy životaschopné.
Stuart White je hovorcom Tokamak Energy, britsko-japonského startupu, ktorý vznikol z britského úradu pre atómovú energiu, ktorý vyvíja svoje vlastné technológie jadrovej syntézy. V roku 2022 dokázal vlastný reaktor spoločnosti dosiahnuť teplotu plazmy 100 miliónov stupňov Celzia. „Je to neuveriteľný úspech, ale nepoháňa to domy v Spojenom kráľovstve ani nikde inde,“ povedal. White verí, že svet fúzie strávi nasledujúce desaťročie „rozširovaním“ projektov na nájdenie správnej cesty k výstavbe komerčných reaktorov. Citoval národné programy, ako je britský STEP, ktorý má začať fungovať v roku 2040, zatiaľ čo plán USA na polovicu 30. rokov považuje za „agresívny“.
White tiež vysvetlil, že rovnako dôležité ako vyriešenie kľúčových fyzikálnych problémov je budovanie dodávateľského reťazca, aby sa zariadenie skutočne vyrobilo. Ako dôvod uviedol dôležitosť výroby v Japonsku a Číne na výrobu hardvéru potrebného na stavbu fúznych reaktorov. A že tento proces, hoci je teraz časovo náročný, pomôže urýchliť prípadný vývoj technológie. White dodal, že ďalším pozitívnym znakom je, že regulátori pravdepodobne nebudú chcieť kontrolovať fúzne reaktory s rovnakou intenzitou ako jadrové reaktory. To urýchli výstavbu nových zariadení a zníži náklady, keď sa nakoniec dostanú do prevádzky.
Čo je však jasné, je, že Fusion nebude schopný zasiahnuť a dekarbonizovať svetové energetické potreby v takom časovom rozsahu, v akom to bude pravdepodobne potrebné. (White povedal, že je pravdepodobné, že dorazí včas, aby doplnil ďalšie čisté zdroje energie v priebehu nasledujúceho polstoročia, a nie tak rýchlo, že by každá iná elektráreň bola okamžite zastavená.) V dôsledku toho musí vláda sveta naďalej uprednostňovať zavádzanie obnoviteľných zdrojov, a nie dúfať, že fúzia jednoducho zachráni každého v nasledujúcom desaťročí.
