Novinky
Polykrystalické nanodiamanty syntetizované z krystalu grafitu při tlaku 15 GPa a teplotě 2300 oC (zdroj Wikimedia CC BY 4.0, autor H. Ohfuji)
Velká očekávání od radioaktivní baterie
Dovedete si představit chytrý telefon, který nebudete muset nikdy dobíjet, nebo elektromobil, který nebude nikdy potřebovat vyměnit baterii, nebo baterii s takovým množstvím energie, že zcela změní život lidí ve vzdálených oblastech? Tyto představy může údajně splnit kalifornská společnost Nano Diamond Battery (NDB), která vyvinula baterie napájené produkty z použitého jaderného paliva a mohou být v provozu nepřetržitě po dobu více než 20 000 let. Společnost tvrdí, že baterie je zcela bezpečná pro lidi a že její produkt zcela změní svět. Baterie bude moci udržovat v provozu kosmickou loď nebo nemocnici po velmi dlouhou dobu, aniž by se musela dobíjet nebo vyměnit. Další možností mohou být kapalné radioaktivní baterie na principu betavoltaiky.
více na: www.3pol.cz 
0
Schema struktury oxidu grafenu (zdroj Wikimedia PD)
Oxid grafenu pomůže odstraňovat radionuklidy z vody
Mezinárodní vědecká skupina (vědci ze státní Moskevské univerzity, Kurčatovova ústavu, z Německa a Švédska) studovali grafen a jeho oxidy a podařilo se jim zvýšit jeho sorpční vlastnosti. Mohly by se tak odstraňovat radionuklidy z kontaminované vody.
více na: www.3pol.cz 0
Model reaktoruHeFASTo (zdroj UJV)
HeFASTo – druhý malý reaktor české provenience
ÚJV Řež, a. s., začala pracovat na vývoji rychlého, plynem chlazeného reaktoru o tepelném výkonu 200 MW. Projekt HeFASTo spadá do kategorie pokročilých modulárních reaktorů IV. generace. Vysokoteplotní reaktor chlazený heliem, který si v palivu bude štěpný materiál sám generovat, je prvním konceptem svého druhu v Evropě. Uplatní se především jako zdroj tepla pro efektivní výrobu vodíku a chemický průmysl a bude ho možné využít i pro zpracování použitého paliva z klasických jaderných bloků. Potenciální investoři dostanou příležitost vstoupit do projektu už po roce 2025.
více na: www.3pol.cz 0
Motivační plakát pro doprovodný program soustředění FYKOS podzim 2022 (zdroj FYKOS)
Soustředění FYKOS v Kořenově
S druhou polovinou září se pojí mnoho věcí – minimálně pro většinu studentů začíná nový akademický rok. Zároveň ale začal i 36. ročník korespondenčního semináře pro středoškoláky a s ním se už mnoho let pojí týdenní soustředění, které se odehrává právě každý podzim a jaro. Tentokrát – ne poprvé (a za mne snad ani naposledy) – se odehrávalo ve velebném Kořenově, kde s trochou nadsázky člověk pomalu vidí hraniční kameny a za nimi Polsko.
více na: www.3pol.cz 1
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Snižování energetické náročnosti budov nemá snadné řešení
Třetina skleníkových plynů produkovaných lidmi je spojená s provozem budov všeho druhu. V Evropské unii se budovy podílejí 43 % na spotřebě energie, přičemž dvě třetiny z toho představují obytné domy. Zároveň je Evropě v současné době více než 220 milionů budov - což představuje 75 % bytového fondu - energeticky neefektivních, řada z nich je u vytápění závislá na fosilních palivech. Podle analýzy společnosti Enerdata má proto bydlení vysoký nevyužitý potenciál úspor energie a může se stát jedním z důležitých prvků přechodu na nízkouhlíkovou energetiku. Má to však svá úskalí.
více na: www.3pol.cz 1
Podstavce konektorů modulů obalu (blanketu) dorazily na staveniště ITER ve Francii (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
Další vybavení pro ITER
Při stavbě termojaderného reaktoru ITER se uplatní jednak obrovské mnohatunové části (segmenty komory, cívky toroidálního pole atd.), kterých je relativně málo, a jednak malé, kilogramové části, kterých je naopak mnoho. K nim patří například podstavce pro konektory modulů obalu (blanketu). Vezmeme-li to matematicky, pak součin počtu komponent a hmotnosti dané komponenty je pro malé i velké součásti srovnatelný. Vždy se jedná o tisíce kilogramů. Podstavce dodala ITER Design Centre, soukromá instituce pracující pod Rosatomem, která vykonává funkce Ruské národní agentury pro ITER odpovědné za zajištění věcného příspěvku Ruska k projektu.
více na: www.3pol.cz 1
zdroj IBRS, ČEZ
Konflikt na Ukrajině se promítl do nárůstu podpory jaderné energie
Jste vy osobně pro rozvoj jaderné energetiky v České republice? Tak zní jedna z klíčových otázek reprezentativního průzkumu, který na přelomu dubna a května realizovala agentura IBRS kvótní metodou na reprezentativním vzorku 500 respondentů z celé ČR. Kladně na ni odpovídá 68 % populace, což je od roku 1994 druhý nejvyšší výsledek. Spolu s tím posiluje i názor, že ČR by měla být ve výrobě elektřiny soběstačná, což v současnosti podporuje 96 % populace.
více na: www.3pol.cz 1
Praha (foto Jan Blanický, Pixabay)
Praha je nejkulturnějším místem Evropy
Celá Evropa má hluboké kulturní a umělecké kořeny. Je domovem takových kulturních skvostů, jako je Pražský hrad, Vatikán, Louvre, Akropolis. Z celého světa se sjíždějí turisté a milovníci umění, ovšem s množstvím atrakcí a omezeným časem musejí nevyhnutelně zvažovat a rozhodovat, co upřednostnit. Uswitch.com/mortgages vytvořil index založený na celkovém počtu divadel, muzeí, památek a nabídce kulturních zájezdů o každém městě v Evropě a vypočítal pomocí něj tzv. kulturní skóre. Započítány jsou i další faktory, jako jsou reference či velikost populace, aby se určilo nejkulturnější město v Evropě.
více na: www.3pol.cz 1
Schéma elektrárny s reaktorem DF 300 (zdroj https://dual-fluid.com/resources/)
Princip dvou tekutin (The Dual Fluid principle)
Vysoká účinnost je klíčem! Společnost The Dual Fluid vyvíjí nový koncept jaderné energetiky. Místo palivových tyčí používá reaktor navrhovaný touto společností dvě cirkulující tekutiny: jedna obsahuje palivo, druhá extrahuje teplo. Tato koncepce zcela redefinuje jadernou energii. Princip Dual Fluid umožňuje, aby jaderné palivo bylo využito až stonásobně efektivněji než je tomu u současných lehkovodních reaktorů a provozní teploty kolem 1 000 oC umožňují nové aplikace vysokopotenciálního tepla.
více na: www.3pol.cz 1
O ČEZ brýle pro virtuální realitu je na COP27 zájem (Zdroj: © ČEZ)
Návštěvníci mezinárodní klimatické konference COP27 v Egyptě brouzdají Temelínem
Českou jadernou elektrárnou Temelín v těchto dnech proudí návštěvníci z celého světa: Afričané, Asiati, Jihoameričané i Australané. Návštěvníci klimatické konferenci OSN v egyptském Šarm aš-Šajchu si totiž mohou vyzkoušet speciální brýle pro virtuální realitu (VR) společnosti ČEZ, které je přenesou až k temelínskému reaktoru nebo dovnitř chladicích věží. Jen během prvních pár dní si virtuální prohlídku vyzkoušely stovky zájemců.
2
Green Energy Tour (Zdroj: © ČEZ)
Green Energy Tour
Podzimního Green Energy Tour se zúčastnilo 26 studentů a dva pedagogové z partnerských středních škol, například z Plzně, Kutné Hory, Brna nebo Ostravy. Studenti si poslechli přednášky z oblasti Energetického mixu, Obnovitelných zdrojů a Strategie Skupiny ČEZ.
1
Jaderná elektrárna v Urumči na západě Číny (foto Rinat Keldibekov, Pixabay)
Budoucnost jaderné energetiky je v Asii
Asie se stává nejrychleji se rozvíjející ekonomikou světa. Aby plnila zásadu udržitelného rozvoje, obrací se na jadernou energii. V ostrém kontrastu s východním světem, kde mnoho států plánuje nebo staví nové jaderné elektrárny, je v západním světě přístup k rozvoji nových jaderných kapacit poněkud statický. Podle nejnovější analýzy World Nuclear Association (WNA) je v Asii 140 provozovaných reaktorů, dalších 30 reaktorů je ve výstavbě a existují pevné plány na výstavbu minimálně 50 dalších.
více na: www.3pol.cz 1
Leona Mahelová v laboratoři (zdroj UTB)
Na Univerzitě Tomáše Bati ve Zlíně vznikají biomateriály budoucnosti
Věděli jste, že problematikou a vývojem kvalitního biomateriálu se v rámci výzkumu zabývají i na UTB ve Zlíně, konkrétně výzkumný směr Biomateriály? Členky projektu, Ing. Leona Mahelová, Ing. Simona Káčerová, Ing. Martina Martínková a Ing. Karolína Kocourková, se zabývají hlavně výzkumem biomateriálů druhé generace, které se budou moci uplatnit nejen jako náhrada nefunkční části organismu, ale zároveň budou mít schopnost řídit i některé buněčné procesy.
více na: www.3pol.cz 1
Všechny tři bloky finské jaderné elektrárny. Nejnovější Olkiluoto 3 je vlevo (zdroj Wikimedia Commons)
Třetí blok JE Barakah připojen k síti, Olkiluoto 3 na plném výkonu, Mochovce 3 už štěpí
Třetí jaderný reaktor Spojených Arabských Emirátů v jaderné elektrárně Barakah už od 10. 10. dodává svou první elektřinu do sítě. Pro SAE je Barakah, první jaderná elektrárna v zemi, klíčovou součástí strategie Net Zero 2050 – tedy dekarbonizace země. Stavět podle korejského projektu se začalo na lokalitě nepříliš vzdálené od Dubaje v r. 2012. První reaktor začal dodávat elektřinu v r. 2020, druhý vloni, třetí letos, v r. 2022.
více na: www.3pol.cz 1
Miss ITER pro pana Řípu (Kateřina Jiráková)
Fusion móda – srážka světů
Někdy se musím hodně zamyslit, zda téma patří do popularizace vědy. Popularizovat termojadernou fúzi kupříkladu mezi technickou komunitou není až tak inovativní a nezbytné, neb tato část společnosti se sama o sobě o fúzi zajímá spíše než třeba fabrika na výrobu módního oblečení pro ženy… Na druhou stranu v prvém případě popularizační snaha padne na úrodnou půdu a rostlinka vyklíčí, zatímco v případě druhém se setkáte, v lepším případě, se zdvořilým odmítnutím. Je to tak opravdu?
více na: www.3pol.cz 1
STEP je program UKAEA, který prokáže schopnost uvolnit čistou elektřinu z fúze a prokáže potenciál elektrárny produkovat vlastní palivo (tritium). (S laskavým svolením UKAEA)
Spojené království si vybralo uhelnou elektrárnu jako místo pro stavbu prototypu fúzní elektrárny
Není žádným tajemstvím, že pokračováním (věřme, že úspěšného) projektu tokamaku ITER bude zařízení, pro které se obecně přijal název DEMO – demonstrační elektrárna. Projekt by měl vyrábět již elektřinu a s největší pravděpodobností i být zapojen do elektrické sítě daného státu. Ano, státu: zatímco ITER je mezinárodní, DEMO bude národní. V současné době na něj myslí Čína, EU, Korea, USA a také Spojené království!
více na: www.3pol.cz 1
Nejnovější virtuální realitu představují v Dukovanech (Zdroj: © ČEZ)
Nejnovější virtuální realitu představují v Dukovanech
Jedno z největších lákadel českého zastoupení na celosvětové klimatické konferenci COP 2022 v Egyptě, prohlídka ReakTour, míří za návštěvníky do jaderné elektrárny.
3
Uhlíková vrstva pro první ultrakondenzátory se vyráběla z kokosových vláken (ilustrační obrázek Pixabay)
Ultrakondenzátor ve vodních elektrárnách
Finská společnost UPM Energy ve svých vodních elektrárnách Ontojoki ve finském Kuhmo investuje do ultrakondenzátoru. Ten se stane prvním svého druhu, který bude použit v hydroenergetickém systému, a investice umožní společnosti UPM Energy dodávat pružnějšídodávky elektřiny z vodních elektráren. Investice je průmyslovým pilotním projektem plné velikosti s cílem otestovat inovativní technologii vytvořenou tak, aby splňovala měnící se požadavky trhu s elektřinou a umožnila větší zastoupení nestálé obnovitelné energie v přenosové soustavě.
více na: www.3pol.cz 1
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Začínají se recyklovat solární panely, lopatky větrných turbín i popel z biomasy
Udržitelné technologie produkující co nejméně skleníkových plynů jsou novým náboženstvím dneška. I obnovitelné zdroje energie ale představují problém pro životní prostředí. Na rozdíl od energetických zdrojů založených na spalování fosilních paliv, které způsobují největší znečištění při svém provozu, u bezemisních zdrojů vzniká největší environmentální zátěž při jejich výrobě a zejména likvidaci. Týká se to fotovoltaických panelů, komponentů větrných elektráren, článků z bateriových úložišť a baterií elektromobilů, ale i odpadu, který vzniká při spalování biomasy nebo výrobě bioplynu.
více na: www.3pol.cz 1
Plovoucí jaderná elektrárna s reaktorem BANDI-60 (Obrázek: Kepco E&C)
Jaderné firmy se spojují napříč světem
Společnost Westinghouse Electric Company a Ansaldo Nucleare podepsaly novou smlouvu o spolupráci na vývoji jaderné elektrárny 4. generace využívající technologii olovem chlazeného rychlého reaktoru – LFR (Lead-Cooled Fast Reactor). Jihokorejská společnost Kepco Engineering & Construction Company (Kepco E&C) a Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) podepsaly Memorandum o porozumění o spolupráci při vývoji plovoucích jaderných elektráren. Společně budou podporovat vývoj technologií pro pobřežní jaderné elektrárny. Dotřetice americká společnost Ultra Safe Nuclear Corp (USNC) a jihokorejské společnosti Hyundai Engineering (HEC) a Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) podepsaly memorandum o porozumění o pětileté spolupráci, jejímž cílem bude vývoj technologií, které zvýší schopnosti mikromodulárního reaktoru (MMR) vyrábět a dodávat elektřinu, teplo a vodík.
více na: www.3pol.cz 1
Résonances umělce Jean-Paula Philippa, vytváří spojení mezi uměním a vědou, spojuje sesterská města a staví most mezi minulostí a budoucností (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)
ITER a umění rezonuje v obci La Roque d'Anthéron
Před pěti lety jsme napsali o zajímavé myšlence francouzského sochaře Jean-Paul Philippa oslavit stavbu tisíciletí – reaktor tokamak ITER - něčím výjimečným (https://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/2514-sans-titre). Článek končil odstavcem: Co nyní chybí, jsou peníze. Umělec a městská rada La Roque d'Anthéron se rozhodla ustavit komisi, která bude shromažďovat příspěvky od institucí a soukromníků. Končí mystika a realita začíná!
více na: www.3pol.cz 0
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)
Podvody s reklamou na internetu
Poslední čtvrtletí roku je v pohybu a inzerenti se horečně snaží utratit všechny své reklamní rozpočty a splnit roční cíle. Mnoho obchodníků však narazí na problém podvodného provozu, který generuje kliknutí. Utrácejí peníze, ale nepřináší jim to žádné výsledky. Aktéři podvodů na internetu používají počítačem generované roboty k replikaci aktivit skutečných zákazníků a oklamávají inzerenty, kteří pak platí více za reklamní provoz. K vytváření falešného provozu se používají různé přístupy, jako je infikování osobních počítačů a mobilních zařízení zákazníků malwarem, který načítá webové stránky bez jejich vědomí, nebo dokonce infikuje cloudové služby. Studie odhalila, že téměř 30 % reklamního provozu v prohlížečích Yandex a Opera je generováno roboty.
více na: www.3pol.cz 0
Takto vypadal navíjecí stůl v červenci, těsně před tím, než byl demontován. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
Navíjení cívky
Na staveništi ITER, největšího tokamaku na světě, honosně zvaného „Slunce na Zemi“, se pořád něco děje. Aby ne - podle plánů by už za dva roky měl zahřát své první plazma na cestě za fúzní energií. Nyní právě jde o cívky. Hned za cívkou centrálního solenoidu (primárního vinutí „transformátoru“ (k němuž lze v principu tokamak přirovnat), za gigantickými cívkami toroidáního pole (18 kusů) je právě nyní v centru pozornosti šest cívek pole poloidálního, které budou online hlídat polohu budoucího plazmového provazce, aby se nedotkl stěn vakuové komory. Tyto cívky, jako obruče obepínající sud, obepínají „tělo“ tokamakového reaktoru. Některé cívky jsou malé - PF1 a PF6, některé větší - PF2 a PF5, a největší jsou 24 metroví obři PF3 a PF4. Jejich vinutí se musí navíjet na staveništi, neboť jsou tak velké, že by byly nepřepravitelné. Cívky PF2 a PF5 jsou již navinuty a zkompletovány, a cívky PF3 a PF4 se dokončí v nejbližších letech. Navíjecí zařízení již není třeba a uvolnilo místo v hale pro další úkoly.
více na: www.3pol.cz 0
Nanotrubička z uhlíkových atomů (Ilustrační obrázek, zdroj Pixabay)
Nízkoenergetický čip z uhlíkových nanotrubiček
Mikročip vyrobený z uhlíkových nanotrubiček je energeticky účinnější než stávající mikročipy a mohl by ušetřit velké množství energie. Výkon počítače s křemíkovými čipy lze zlepšit tím, že se křemíková elektronika zmenší, ale tento proces je pomalý. Max Shulaker a kol. z Massachusetts Institute of Technology (MIT) vyrobili mikroprocesor, který je umístěn na křemíkové podložce a je vyroben z uhlíkových nanotrubiček. Pokud se použijí nanotrubičky k výrobě počítačových čipů se stejnou architekturou jako mají křemíkové čipy, pak budou 10× účinnější. Uhlíkové nanotrubičky jsou tenké jen jeden nanometr, takže tento čip spotřebuje velmi málo energie. Výzkumný tým použil tento čip při realizaci jednoduchého programu, jehož výsledkem byla zpráva „Hello world“, což je obvykle první program napsaný lidmi, kteří se učí programovat. Výroba křemíkových čipů vyžaduje teplotu 1 000 °C nebo ještě vyšší, ale nanotrubičkové tranzistory lze vyrábět v podstatě při pokojové teplotě. Dalším krokem bude zmenšování komponent a zrychlení jejich vybíjení a nabíjení.
více na: www.3pol.cz 0
Přes sto metrů dlouhý visutý most instalují v těchto dnech technici během přípravy horkovodu z Temelína do Českých Budějovic (Zdroj: © ČEZ)
Stavbu horkovodu do Českých Budějovic provází instalace unikátního visutého mostu přes přírodní biotop
Bude dlouhý přes sto metrů a pomůže překonat přírodní biotop mezi Pěnským rybníkem a rybníkem Křivonoska. Řeč je o speciálním visutém mostě, který v těchto dnech instalují technici nedaleko Hluboké nad Vltavou. Následně na něj umístí horkovodní potrubí propojující České Budějovice a Jadernou elektrárnu Temelín. Aktuálně mají energetici hotovo 22 z celkových 26 kilometrů horkovodu. První dodávky tepla jsou plánovány do konce roku 2023.
2
8000 besedu vedl temelínský operátor Lukáš Svoboda (vlevo) (Zdroj: © ČEZ)
Osmitisícovka pro Energii – budoucnost lidstva
Dokážeme žít bez elektřiny? Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých zdrojů výroby elektřiny? I takové otázky zaznívají během osvětové besedy Energie – budoucnost lidstva. A právě jubilejní osmitisící beseda celorepublikového programu vyšla v tomto týdnu na jižní Čechy, konkrétně Gymnázia J. V. Jirsíka v Českých Budějovicích.
3
Každou z 54 kazet divertoru vloží manipulátor do vakuové nádoby skrz spodní porty. Kazety pak budou posunuty po souosých kruhových kolejnicích a vytvoří prstenec. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)
Italský „mini ITER“ ke zkoumání tepelného „výfuku“
Po světě se potuluje kolem stovky tokamaků – experimentálních zařízení pro studium řízené termojaderné fúze. A že umějí všelijaké věci: Kazachstan Tokamak Material, KTM, dokáže v Astaně vyměnit vzorek materiálu, aniž napustí vakuovou komoru atmosférickým tlakem. Variabilním magnetickým polem se pyšní TVC, Tokamak à Configuration Variable v Lausanne. Největší tokamak na světě Joint European Torus, JET, v Culhamu má ITER-like stěnu, neboli vnitřní stěna vakuové komory včetně divertoru je pokryta stejným materiálem, jako bude mít tokamak ITER. Nejstarší fungující tokamak na světě GOLEM v Praze můžete ovládat z kteréhokoli místa na zeměkouli. Divertor Tokamak Test, DTT, v italském Frascati bude moci díky nejflexibilnějšímu magnetickému poli v okolí divertoru na světě a nastavovatelnému divertoru hledat takovou konfiguraci, která dokáže umravnit energii více než 10 MW/m2 očekávanou na divertoru v kterékoli variantě DEMO – v posledním předstupni fúzní elektrárny. Zařízení Divertor Tokamak Test (DTT) je menší než ITER a má jiný cíl, ale při osobních setkáních u něj se vědci mnoho naučí.
více na: www.3pol.cz 0
Staveniště urychlovače FAIR (Zdroj GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, foto D. Fehrenz)
Na novém urychlovači částic se podílejí i Češi
Na mezinárodním projektu urychlovače částic FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) zabývajícím se výzkumem atomového jádra a antiprotonů se podílí i Česká republika a prostřednictvím skupiny Elevion, jejíž dvě společnosti uspěly v soutěži o dodavatele, také energetická firma ČEZ. Po dokončení se FAIR stane jedním z největších urychlovačů na světě: plán počítá s tunely o celkové délce 3,5 km a osmi urychlovacími a skladovacími okruhy. Systém dokáže urychlit částice všech chemických prvků, od vodíku až po uran, a antiprotony až téměř na rychlost světla a simulovat jejich srážky s jinými atomovými jádry. Na projektu bude pracovat zhruba 3 000 vědců z 50 zemí. Chtějí hledat odpovědi na otázky typu: Jak se vyvinul vesmír? Jak vznikají chemické prvky? Proč někdo váží 70 kg, když všechny elementární částice tvořící celek jeho atomů společně váží pouhých 700 gramů?
více na: www.3pol.cz 0
Jaslovské Bohunice (Zdroj: © Stefan / stock.adobe.com)
Proces ukončování provozu jaderných reaktorů je zdlouhavý, ale jejich počet roste
Na celém světě je v současné době odstaveno 204 energetických jaderných reaktorů z důvodu ukončení životnosti, ale jen tři z celkem 34 zemí (z toho 17 evropských), které využívají jadernou energetiku, už mají zkušenost s kompletním procesem jejich likvidace. Jsou to USA se sedmnácti, Německo se čtyřmi a Japonsko s jedním blokem.
1
Studentská firma Plantimal nabízí 3D tištěné klíčenky (zdroj JA)
Virtuální tržiště: originální dárky od studentů
Nechcete utrácet za dárky? Zkuste nahlédnout do on-line tržiště studentských firem. Jejich produkty jsou „za hubičku“ – přitom kvalitní a ručně vyráběné. Navíc mnoho studentských týmů věnuje zisky z prodejů na charitativní účely, do rozvoje své školy či projektů v regionu.
více na: www.3pol.cz 0
