BUDE: Auta s nukleárním pohonem
I když století páry dávno vystřídalo století elektřiny, při výrobě elektrické energie se bez páry neobejdeme.
Málo kdo si uvědomuje, že i v atomových elektrárnách vyrábíme páru pro turbíny, abychom tu získali, stejně jako v elektrárnách uhelných nebo plynových, tolik potřebný elektrický proud. Ve všech těchto elektrárnách totiž pára roztáčí turbínu napojenou na generátor, který elektrickou energii vyrobí. Tedy bez turbíny by nebylo možné získat energii z páry a tím pádem by tu nebylo možné elektřinu vyrábět. Je sice pravda, že po světě už rostou solární a větrné elektrárny jako houby po dešti, ale při takové spotřebě elektřiny, ke které svět dospěl, s tímhle řešením, závislým na počasí, si nevystačíme. A pokud při omezování fosilních paliv ještě začnou namísto aut se spalovacím motorem po celé Evropě jezdit pouze bezemisní elektrická auta, jak nám to plánuje soubor politických iniciativ Evropské komise, bude tu hlad po elektřině tak velký, že nás můžou zachránit, ať se to někomu líbí, nebo ne, jen atomové reaktory.
Pak ale také leckoho napadne, proč máme pro kvanta elektromobilů, křižujících evropské silnice, vyrábět energii v elektrárnách, když by šlo vestavět do auta nukleární reaktor, v němž by si pro svůj pohon vyrábělo pod kapotou elektřinu tak, jako si ji pro svůj elektromotor za jízdy v palivovém článku vyrábí vodíková auta. Nakonec sama myšlenka využití nukleární energie pro pohon vozidel není nová, ta se objevila už na počátku 20. století, když se v roce 1903 v článku „Některá praktická využití radiových paprsků“ psalo o tom, že by radium, jemuž vděčíme za pojem radioaktivita, mohlo být vhodným palivem pro dopravní prostředky. Kteroužto myšlenku měl rozvinout anglický spisovatel Herbert George Wells, označovaný za otce sci-fi, ve skutečnosti větší realista, než Jules Verne, který přišel s auty, která jezdí na vzduch. Přičemž ve svém beletristickém díle Osvobozený svět z roku 1914 dokonce Wells jako vůbec první autor upozornil na hrozby jaderných zbraní. Ale i v jiných dílech žánru science fiction se objevovalo využití atomu pro pohon vozidel. V době budování prvních atomových elektráren pak automobilka Ford, konkrétně v roce 1958, představila svůj koncept auta zvaného Nucleon.
Aby nedošlo k omylu: nepředstavila žádný funkční vůz, ale jen vizi auta, poháněného atomovou energií. Ve skutečnosti šlo o koncepční vůz, navržený pro budoucí vozy s jaderným pohonem, využívající zmenšené verze jaderných reaktorů, které v té době začaly pohánět ponorky, v nichž se jako štěpný materiál využíval uran. George W. Walker, viceprezident společnosti Ford, k tomu tehdy uvedl: „“Nucleon byl navržen s předpokladem, že současná objemnost a hmotnost jaderných reaktorů a souvisejícího stínění se jednoho dne sníží. Zdá se rozumné předpokládat, že inženýři nakonec objeví způsob, jak toto snížení hmotnosti umožnit.“ Dalších 50 let se koncepce auta s nukleárním pohonem sice nadále objevovala v hledáčku technologických nadšenců, uvažujících o využití zmenšených reaktorů ve vozidlech, ovšem žádných významných úspěchů nedosáhli.
Ale vývoj nukleárního pohonu se rozhodně nezastavil. NASA s výzkumnou agenturou amerického ministerstva obrany DARPA spolupracují na konstrukci jaderného raketového motoru, zcela bezpečného pro lidskou posádku, který se bude výrazně lišit od v současnosti nejpoužívanějšího pohonu. Americká armáda a NASA se o podobnou technologii pokoušely už v 50. a 60. letech minulého století, tehdejší program NERVA (The Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) ale skončil dřív, než se motor podařilo otestovat. Také Evropská kosmická agentura ESA již plánuje použít kosmickou loď s jaderným motorem pro svůj přistávací modul Argonaut, jejíž start je plánován na příští dekádu. Jenomže ani zmenšená verze takovéhoto pohonu by nám jako motoristům nebyla k ničemu. My se nepotřebujeme s raketovým motorem řítit po závodním okruhu, natož létat na Měsíc nebo na Mars, my potřebujeme autem jezdit do práce a na nákupy, nebo na dovolenou, k čemuž raketový motor nikdy nevyužijeme. K tomu potřebujeme buď novou, bezpečnější verzi Nukleonu, dříve navrhovaného Fordem, nebo nový systém nukleárních baterií či radioizotopových zdrojů, vestavěných do automobilů.
Radioizotopové zdroje už celé dekády využívá kosmický program, neboť pokud se kosmické aparáty bez něčeho neobejdou, pak je to zdroj elektrické energie. Kdy mezi hlavní výhody jaderných zdrojů patří jejich vysoká efektivita produkce energie ve srovnání s chemickými zdroji, přičemž umožňují nejefektivnější produkci energie na jednotku hmotnosti paliva. Není to ale tak, že by do vesmíru putovaly reaktory, jaké máme v našich jaderných elektrárnách, přičemž v přístrojích a zařízeních, od roku 1961 vysílaných do kosmu, dnes nenajdeme ani jejich uranové palivo. Kosmické sondy totiž zpravidla využívají k výrobě elektrické energie radioizotopový termoelektrický generátor (RTG), řazený mezi alternativní jaderné zdroje. Za palivo pro RTG pohon nejčastěji slouží kapsle z oxidu plutoničitého (PuO2), kdy při rozpadu plutonia v palivu sice dochází k vyzařování alfa částic, ty však bez problémů zastaví i tenký plech a díky jednoduchému stínění pak záření nemůže poškodit značně citlivou palubní elektroniku. A tak některé ze stoupenců čisté či bezemisní energie občas napadne, že když lze RTG využívat ve vozítku Curiosity o velikosti automobilu Mini Cooper k putování po Marsu, jistě by po nějakých úpravách mohl princip tohoto pohonu nahradit spalovací motory v autech. Každý, koho to zajímá, se o principu funkce RTG to podstatné dozví zde:
Co v tomto případě bude nebo nebude jednou možné, ponechám pak na úvahách každého čtenáře. Jakmile však u nukleárního pohonu automobilů začnou nadšenci mluvit o rozpadu radioaktivních prvků, vstávají mnoha lidem hrůzou vlasy na hlavě. Přitom nikdo nehodlá v dopravním prostředku vystavit pasažéry neutronovému záření, které lze vyvolat v jaderných reaktorech nebo při jaderné explozi, kdy proud rychle letících neutronů má vysokou pronikavost, protože nenese elektrický náboj a nemůže tak ztrácet jejich energii přímou ionizací atomů. Ovšem i bezpečné radioizotopové zdroje u jaderných pohonů mohou vyvolávat obavy z ionizujícího záření, co někdy bývá poněkud nesprávně označovaného za radioaktivní. Tudíž si raději povíme něco o tom, jak to s tím ionizujícím zářením vlastně je. Avšak na tomto místě musím předem varovat všechny čtenáře, které nadnesené téma nukleárního pohonu vozidel nezajímá, že další povídání bude značně dlouhé, neboť se nedá odbýt několika řádky a vzniká tu blogerské čtení na víkend, se kterým odborná veřejnost neztrácí čas. A poněvadž nejde o článek určený odborníkům, bude třeba si zde alespoň některé ze základních poznatků zopakovat, neboť jak se u nás říká, opakování je matkou moudrosti.
Začneme u nejvíce obávaného záření gama, které vzniká při radioaktivním rozpadu řady radionuklidů (nestabilních forem prvků, které se postupně rozpadají), což je pronikavé krátkovlnné elektromagnetické vlnění o vlnové délce značně kratší než má světlo. Na rozdíl od rentgenového záření, vznikajícího při interakcích elektronů v obalu atomu, vzniká gama záření v jeho jádru. V medicíně se používá k léčbě rakoviny a při diagnostických vyšetřeních, v průmyslu ke sterilizaci a úpravě potravin a dalších materiálů. Je ze všech ionizujících záření nejpronikavější, prochází i přes hliníkovou desku a zastaví ho až blok olova. Jeho pronikavost však závisí na jeho energii vyjadřované polovrstvou, která udává tloušťku materiálu, jenž zeslabí záření na polovinu, dvě polovrstvy pak na jednu čtvrtinu, tři na jednu osminu a tak dále. Ochrana vrstvou stínícího materiálu je základním způsobem ochrany před tímto ionizujícím zářením, kromě toho je ale třeba ještě brát v úvahu ochranu vzdáleností a ochranu dobou expozice.
Naproti tomu malá pronikavost záření alfa, které představuje svazek rychle letících jader atomu helia, je charakterizována jeho doletem, který činí ve vzduchu několik centimetrů, ve vodě nebo ve tkáni jenom zlomky milimetrů, pročež lze záření alfa jednoduše odstínit pouhým listem papíru. Záření beta je pak tvořeno rychlými elektrony, pokud je nadbytek neutronů v jádře, nebo pozitrony, pokud je tam nadbytek protonů, vysílaných z atomových jader. V porovnání se zářením alfa jsou částice beta mnohem lehčí, proto se pak pohybují při stejné energii podstatně rychleji. Dolet záření beta je největší ve vzduchu, kde činí až několik metrů, ve vodě nebo ve tkáni pak jednotky až desítky milimetrů. Pouhé desetiny až jednotky milimetrů pak v prostředí obsahujícím prvky s vysokým atomovým číslem, které nejenže rozlišuje jednotlivé prvky, ale hraje také klíčovou roli při pochopení chování prvku v chemických reakcích a jeho umístění v periodické tabulce, kdy záření beta svoji energii ztrácí tzv. brzdným zářením. Obecně pak platí, že beta zářiče je jednodušší stínit plexisklem nebo jinou umělou hmotou, než třeba olovem.
Jinak řečeno, všude tam, kde u jaderného pohonu v autech budou vynálezci hovořit o záření gama, měli bychom se mít na pozoru. Ovšem všude tam, kde se u odstíněného jaderného pohonu hovoří o záření alfa či beta, můžeme být v klidu. To platí i pro jaderné baterie (odborně radioizotopové baterie), fungující na principu využívání energie uvolněné při rozpadu jaderných izotopů a její přeměny na elektrickou energii prostřednictvím polovodičových konvertorů. Takové baterie se někdy nazývají alfavoltaické či betavoltaické, v závislosti na tom, jaký radioaktivní rozpad využívají. Baterie využívající radionuklidy s nízkoenergetickým beta-zářením mají tu výhodu, že u nich není třeba stínění, neboť záření je pohlceno uvnitř a v obalu baterie, kdy pak nenaměříme v okolí žádnou radiaci. Technologie dnešních jaderných baterií působí dojmem něčeho převratného, ale před padesáti lety již existovaly betavoltaické baterie, využívané pro napájení kardiostimulátorů. Ty však ze zdravotnictví vytlačily levnější, efektivnější a bezpečnější lithium-iontové baterie, neboť tehdejší polovodičové materiály nebyly dostatečně efektivní pro využití mnohem bezpečnějších nízkoenergetických prvků, jakým je třeba tritium.
Jaderné baterie se používají v celé řadě kosmických aplikací, ale i na Zemi, například pro automatické monitorovací stanice v odlehlých oblastech. O tyto baterie se zajímají i konstruktéři mobilních telefonů, neboť jsou přesvědčeni o tom, že radioizotopové baterie mohou v dohledné době pohánět mobilní telefony, které tak nebude třeba po celou dobu jejich záruky nabíjet, stejně tak jako třeba malé drony, které nebudou muset po několik let nikde přistát. Čínská společnost Betavolt loňského roku uvedla na trh radioizotopovou baterii BV100 s výdrží až 50 let, která je menší než mince a obsahuje radioaktivní izotop niklu, který se cestou beta-rozpadu přeměňuje na měď. Konkrétně neutron v jádře atomu niklu emituje elektron, čímž se transformuje na proton, který zůstane v jádře a vytvoří tak z atomu niku atom mědi, kdy emitované elektrony představují zdroj elektřiny. BV100 měla výkon 100 mikrowattů, ovšem dle posledních zpráv Betavolt už uvádí na trh jednowattovou baterii, což je sice trochu blíže wattům, potřebným pro funkci mobilního telefonu, ale pořád je to málo. Ovšem Betavolt navrhuje kombinovat takovéto baterie paralelně, aby se tak energie směrovaná do zařízení zvýšila. Přičemž vývojáři této společnosti hovoří o tom, že jejich jaderné baterie vbrzku nahradí většinu z lithium-iontových baterií námi dnes využívaných v elektronice, kterou je třeba dobíjet.
Jenže něco jiného jsou jaderné baterie do mobilů nebo notebooků a něco jiného pak velké baterie, na které by měly jezdit automobily. I když se již hovoří o bateriích za tímto účelem využívajících grafitových komponent jaderných reaktorů, neboť grafit v reaktoru absorbuje záření a sám se stává radioaktivním. Grafit z jaderného reaktoru je tedy bohatý na uhlík-14, který podléhá beta rozpadu na dusík, plyn nejvíce zastoupený v atmosféře, přičemž se vyzáří antineutrino a elektron. Uhlík-14 je pak v baterii obklopen vrstvou levného a neradioaktivního uhlíku-12, který zadržuje záření. Takovéto baterie, zvané voltaické články, které můžou dnes budovaným datovým centrům poskytovat energii nezávisle na místních zdrojích energie, jako modulární, cenově efektivní a škálovatelný koncept s aplikacemi vhodnými i pro průmyslové využití, se chystá vyrábět kalifornská společnost Nano Diamond Battery (NDB). Více o kalifornském inovativním konceptu výroby a ukládání energie se dozvíte zde: Odkaz
Nesmíme ale zapomínat na modulární mikroreaktory (MMR), někdy označované za štěpné baterie, určené pro průmyslové využití. Například mikromodulární reaktor eVinci společnosti Westinghouse o výkonu 5 MW je schopen elektřinu, na rozdíl od fotovoltaických a větrných elektráren, dodávat nepřetržitě 7 dní v týdnu, 24 hodin denně, po dobu více než 8 let bez údržby a doplňování paliva, kdy tyto modulární systémy je možné přepravovat po silnici a montovat na místě. Jenže i když se jedná o malý reaktor, celé zařízení s příslušenstvím, uvedené do provozu, pořád ještě zabere plochu o velikosti půlky fotbalového hřiště. Ale vývoj mikroreaktorů pokračuje a společnost Westinghouse na základě smluv s NASA bude využívat svoji technologii k pohonu pro satelity a kosmické lodě. Je pravda, že vývoj přenosných mikroreaktorů naráží na řadu problémů, ale vyvíjené či již vyráběné přenosné malé reaktory lze zdokonalovat, vylepšovat jejich konstrukci a měnit jejich velikost.
Tedy největší naději pro zdárné završení vývoje nukleárního pohonu automobilů nám skýtají hojně financované vesmírné programy, využívající jaderných zdrojů založených buď na radionuklidových generátorech, nebo štěpných reaktorech. Výhodou štěpných reaktorů je jejich větší výkon, který mohou poskytnout i pro pohon vozidel, obzvláště když jsou na vesmírné reaktory pro kosmické aplikace kladeny specifické požadavky. Musí být co nejkompaktnější a nejlehčí při zvýšené efektivitě konverze tepelné energie na elektrickou. Důležité jsou tu i nároky na bezpečnost a spolehlivost, neboť většinou nelze spoléhat na možnost opravy či zásahu člověka a je tak třeba, aby reaktor spolehlivě fungoval co nejdéle bez výměny paliva. Ovšem vývoj nukleárních reaktorů a v nich užívaného paliva pokračuje i u pozemských elektráren, kdy velkou pozornost mezi inovativními přístupy budí méně radioaktivní thorium, označované za nejlevnější, přitom hojně rozšířený zdroj nukleární energie. A jak se dnes ukazuje, thorium v reaktorech je tak účinné, že poskytuje 200krát vyšší energickou výtěžnost na jednotku hmotnosti než uran. Zde do vývoje reaktorů laickou veřejnost zasvěcující video, u kterého si každý, kdo neovládá angličtinu, může nastavit české titulky:
Nejsou tak bez zajímavosti zprávy, podle nichž automobilka Cadillac v roce 2009 na jednom z autosalonů představila koncept futuristického vozu World Thorium Fuel (WTF), navržený designérem Lorusem Kulesusem, nadšenci označovaný za jeden z nejlepších koncepčních vozů, jaké kdy byly vytvořeny. Jeho koncept je poháněn thoriovým jaderným ústrojím a disponuje redundantními hlavními systémy, kdy každé z konvenčních kol nahrazují čtyři subsystémy složené ze samostatných jednotek, z nichž každá obsahuje indukční motor. Struktura ohebné karoserie vozidla v této koncepci pak připomíná svalová vlákna, což umožňuje intuitivní ovladatelnost a úhel kol se automaticky upravuje podle pohybu vozidla, čímž se maximalizuje energie použitá k pohonu a automobil se tak může otáčet na místě. K tomu se však dopracovaly již některé čínské elektromobily, jako třeba Yang Wang U9, ale i sériově vyráběné luxusní SUV, plug-in hybrid Wang Bonkers. Zde video, na kterém se čínský elektromobil Yang Wang U9, kromě jiných překvapivých funkcí, dokáže otočit do protisměru na místě:
Kolem koncepce automobilu designéra Loruse Kulesuse se však za posledních 15 let navršila řada mýtů, které stoupence „čisté“ energie matou. Charles Stevens, šéf firmy Laser Power Systems (LPS), autor thoriového pohonu použitého v návrhu WTF, měl vycházet z toho, že jedna jeho pohonná jednotka nazývaná „generátor poháněný thoriovým laserem“ váží 227 kg a předpokládal, že se vejde pod kapotu téměř každého auta. Jeho tzv. thoriový laser údajně neprodukuje světelný paprsek jako většina laserů, ale vyzařuje vlnu tepla, která uvolňuje obrovské množství energie, přičemž 8 gramů thoria dle jeho výpočtů může automobil pohánět 480 000 kilometrů. Tedy vozidlo nejenže má jezdit bez doplňování paliva, ale přebytečnou energii z thoriového reaktoru by mohlo použít i k napájení jiných elektrických zařízení. A při zdroji energie s vysokou energetickou výtěžností by tento vůz měl bez doplňování paliva sloužit ke každodennímu užívání po tak dlouhou dobu, že by přežil svého majitele. Reaktor je pak dle Stevense konstruován s ohledem na bezpečnost, má několik pojistných prvků a jeho vnější povrch je navržen tak, aby odolal veškerému neoprávněnému nebo náhodnému zásahu.
Na internetu je k dohledání celá řada článků, kde entuziasté mluví o tom, jak firma Laser Power Systems (LPS) se sídlem v Massachusetts vyvíjí pro pohon automobilu elektrický generátor poháněný laserem, o kterém se tu hovoří jako o technologii MaxFeLaser. Stevens sám ovšem vnímá dopravní aplikace jako „konečné vyjádření“ svého generátoru na bázi thoria, neboť prvním komerčním využitím tohoto konceptu by měly být zdroje energie, které lze připojit k rozvodné síti. Stevens není troškař a tak uvádí, že thoriový generátor s výkonem 2,5 MW o velikosti velké ledničky bude využíván pro napájení datových center, hotelů a podobných zařízení. Kdy například vedení společnosti TerraPower, kterou financoval zesnulý Paul Gardner Allen, miliardář z Microsoftu, mělo již vyjádřit zájem o instalaci Stevensonem patentovaných jaderných reaktorů na bázi thoria.
Pokud však zavítáte na stránky společnosti TerraPower, pak zjistíte, že využívá rychlý sodíkový reaktor o výkonu 345 megawattů, který je doplněn průlomovou inovací systému skladování energie v roztavené soli, který poskytuje vestavěné gigawattové úložiště energie. Díky tomu je elektrárna ideální oporou pro sítě s vysokou penetrací obnovitelných zdrojů, kde je důležitý variabilní výstupní výkon. Kdy o jaderných reaktorech na bázi thoria, nabízených Stevensem, na jejich stránkách nenajdete ani zmínku. Namísto toho se na stránkách Úřadu pro environmentální management dozvíte, že společnost TerraPower využívá thorium-229 k extrakci aktinia-225, klíčové složky pro léčbu zaměřenou na formy rakoviny, které byly dříve považovány za neléčitelné. Tyto léčebné postupy nové generace pomáhají selektivně cílit na rakovinné buňky a zároveň se vyhýbat poškození blízkých zdravých buněk. Přičemž v loňském roce společnost TerraPower oznámila, že má dostatek thoria-229 k výrobě aktinia-225 v komerčním měřítku, což zajistí trvalý přístup k tomuto prvku globální farmaceutické komunitě.
Žádné odborné články a recenzované studie o technologii MaxFeLaser od společnosti Laser Power Systems (LPS) v běžných akademických databázích nejsou dostupné. Většina entuziasty šířených informací pochází z tiskových zpráv, rozhovorů a diskusí v médiích, které neposkytují detailní technické údaje, ani výsledky experimentů, přičemž se zde nedozvíme ani to, že klíčem k realizaci plného potenciálu thoria v atomových elektrárnách je uran-233.
Například v dubnu 2009 se na stránkách ResearchGate objevily informace o tom, jak společnost Laser Power Systems věří, že má technologii, která pomůže zachránit americký automobilový průmysl. Kde se říká, že technologie je malá, lehká, výkonná a bez emisí, levná na výrobu a snadno se udržuje. Že bude thoriový automobil poháněn parní turbínou s uzavřenou smyčkou, nebo vysokorychlostním indukčním generátorem vyvinutým pro americké letectvo. Kdy kombinace technologie MaxFeLaser a indukčního generátoru poskytuje kompaktní a efektivní systém pro stabilní a bezpečný provoz. A že je konstrukce dostatečně malá, aby se vešla pod kapotu jakéhokoli automobilu. Přičemž podle webu Terralab systémy MaxFelaser představují budoucnost čisté a bezemisní výroby energie, kdy americkým letectvem (USAF) již měly být testovány generátory MaxFelaser o rozměrech pouhých 28 x 21 palců a hmotnosti 360 liber.
Jinde se zas dočteme, že jak měl sám Stevens novinářům vysvětlit, klíčem k fungování celého zařízení je jeho patentovaná metoda urychlení alfa-beta rozpadu, kdy systém „tepelného zesilovače na bázi thoria“ je integrován s parní turbínou inspirovanou Teslovou turbínou s hladkými disky. A jak k tomu Stevens říká, jeho konstrukce turbíny jde daleko za hranice Teslovy koncepce: „Turbína od Tesly měla hrozný točivý moment při nízkých otáčkách. Našli jsme způsob, jak měnit geometrii turbíny, což nám umožňuje nejen dosáhnout dobrého točivého momentu při nízkých otáčkách, ale také dosáhnout křivek točivého momentu, které jsou velmi rovnoběžné s křivkou výkonu. Díky tomu je tato konstrukce ideální pro provoz vysokorychlostních generátorů.“
Charles Stevens v roce 2011 prohlašoval, že jeho společnost Laser Power Systems bude schopna uvést prototyp thoriem poháněného automobilu na silnice do dvou let. Ale žádný prototyp (pokud je mi známo) jeho vozu poháněného thoriem po více jak deseti letech ještě nebyl k vidění jinde než na výkresech. Přitom však ještě 19. února 2025 se na stránkách Ekoportálu psalo o firmě Laser Power Systems a jejich převratném automobilu s dojezdem 1 milion mil na pouhých 8 gramů paliva, neboť Stevensův systém je mnoha enviromentalisty dosud považován za součást rostoucího úsilí o využití zdrojů čisté energie. Jenže pokud se poohlédnete na internetu po seriozních zprávách o využití thoria v kombinaci s laserem, najdete leda tak zprávy o týmu vědců z Technické univerzity ve Vídni (TU Wein), co nedávno odhalil specifický stav atomových jader thoria. Kdy se ukazuje, že jádra thoria je možné ovládat pomocí laserů, což otevírá nové cesty využití této technologie v přesném měření, tedy i pro sestrojení ultrapřesných atomových hodin, využívaných pro navigační technologie.
Ale pokud snad někdo pojal podezření, že v případě Stevensova thoriového automobilu jde o pouhou past na podváděné investory, měl by pomocí internetových vyhledávačů zapátrat po stránkách Stevensovy firmy, aby si své podezření mohl potvrdit. A možná pak na Linked In nakonec také objeví Laser Power Systems, Obnovitelné zdroje a životní prostředí. Jenže pak zjistí, že zdejší odkaz na www.laserpowersystems.com jej dovede na stránky přední vietnamské sázkové kanceláře, dominující trhu online sázek a kohoutích zápasů. Pro úplnost je k tomu třeba ještě dodat, že automobilka Cadillac na dotazy investigativního novináře Christophera Nulla, ověřujícího si fakta ohledně futuristického vozu World Thorium Fuel (WTF), odpověděla takto: „Tento koncept jsme nevytvořili my. Vytvořil ho nezávislý designér jako kreativní/vizionářské cvičení. Nemáme moc podrobností o tom, jak a proč k jeho vzniku došlo… prostě se to tak nějak objevilo.“
Ovšem u každého nukleárního reaktoru v automobilech, i kdyby měl využívat thorium, konstruktéry čeká velký problém. Například vedení Fordu, které nazvalo reaktor jeho Nucleonu „energetickou kapslí“, si představovalo, že má snadno obsluhovatelné radioaktivní jádro generující energii pro „elektronické měniče točivého momentu“ při daném uspořádání elektromotoru s generátorem. Nucleon existoval pouze jako modely v měřítku tří osmin, což dokazuje, že se Ford více zajímal o zodpovězení otázky jak by auto na jaderný pohon vypadalo, než o to, jak by fungovalo. A jak serveru The Drive vysvětloval významný vědec v oboru systémového inženýrství Dr. L. Dale Thomas, zástupce ředitele Centra pro výzkum pohonných systémů na Alabamské univerzitě v Huntsville, zádrhel u reaktoru automobilového rozsahu nespočívá v umístění radioaktivního jádra, ale v manipulaci s energií, kterou uvolňuje. „Samotná aktivní zóna reaktoru (včetně stínění) pro malý jaderný reaktor by se skutečně mohla vejít do motorového prostoru osobního vozidla, což by generovalo dostatek energie pro jeho pohon. Obtíž však vyplývá z problému s přeměnou energie. Jaderný reaktor bude generovat tepelnou energii, kterou je třeba přeměnit na energii mechanickou“, říká profesor Thomas.
Tedy v původním systému teplo, uvolněné štěpením jader, bylo využíváno k výrobě páry, pohánějící turbínu, jejíž mechanickou energii generátor přemění na elektřinu, což není pro automobily zase až tak výhodné. A tak se v případě nukleárního pohonu vozidel hledá cesta pro přímou přeměnu tepelné energie, generované štěpením jader, na energii elektrickou. Přičemž je známo, že zařízení pro přímou přeměnu se začaly využívat pro dodávku elektřiny v kosmických programech. Pro kosmické aplikace jsou již řadu let konstruovány termoelektrické generátory (TEG) navržené tak, aby přeměňovaly tepelnou energii přímo na elektřinu, kdy potřebná tepelná energie může být dodávána chemickými, solárními nebo jadernými zdroji, přičemž jaderné zdroje jsou pro současné experimentální jednotky preferovanou volbou.
Tyto generátory neobsahují žádné mechanické díly, nepotřebují ani údržbu a mají mimořádně dlouhou životnost, což je také hlavní důvod, proč se používají v kosmických sondách a satelitech. Není tak divu, že někteří stoupenci vize nukleárního pohonu vozidel spekulují o jaderném reaktoru, vestavěném do motorového prostoru osobního vozidla, kombinovaném s technologií termoelektrických generátorů. Navíc se tu začínají uplatňovat nové, speciální materiály zvané skutterudity, složené z těžkých kovů, jako je třeba antimon. Nejde jenom o jejich využití ve vesmíru, ale i na Zemi v aplikacích, kde se zbytečně plýtvá unikajícím teplem a skutterudity se tu dají využít k výrobě elektrické energie.
Každopádně však uvažovaný vůz s nukleárním pohonem bude patřit do skupiny elektromobilů, neboť klíčovým komponentem hnacího ústrojí je zde elektrický motor, přeměňující elektrickou energii na mechanickou práci, která roztáčí kola vozidla, což nejspíše ocení většina stoupenců elektromobility. Ovšem najdou se i ctitelé obnovitelných zdrojů energie (OZE), usilující o rušení atomových elektráren, co nejsou vizi nukleárních vozů nikterak nakloněni. Někteří z nich jsou dokonce toho názoru, že namísto novou verzí Nukleonu bude lepší se zabývat experimentálním vozidlem Blackbird, kde pohon vozidla je bezemisní, vpravdě obnovitelný zdroj energie (OZE). Navíc za takovýto zdroj energie nikdo nezaplatí ani korunu, poněvadž podle těchto aktivistů v klimaticky neutrální Evropě, charakterizované sociálně-ekologickou udržitelností, budeme využívat přirozeného proudění vzduchu.
Dr. Derek Muller, tvůrce YouTube kanálu s vědeckými a technickými videi, totiž nedávno ve svých experimentech za přispění několika známých vědců prokázal, že toto vozidlo může jezdit větší rychlostí, než jakou fouká vítr, který ho pohání, což upoutalo pozornost celé řady aktivistů. K čemuž pak Derek Muller podotkl: „Na vědě miluji to, že neshody nejsou problém. Jsou to příležitosti pro každého, aby se něco naučil.“ Ovšem vozidlo Blackbird ve své podstatě není než pozemní jachtou, kterou postavil odborník na aerodynamiku, nadšený kitesurfař a paraglidista Rick Cavallaro. Jedná se o tříkolový vůz, na jehož zádi je připevněna větrná turbína vysoká 5 metrů. Tedy v takovýchto vozech by enviromentalisté po městech toho moc nenajezdili, v nich můžou leda tak závodit po pláži. Ovšem pokud tam zavládne bezvětří, tak se jim auto ani nerozjede. Jinak řečeno, přes všechnu zelenou euforii nás k bezemisní dopravě tahle cesta nedovede. O vozidle Blackbird a neobvyklé sázce o to, zda tento vůz může jezdit rychleji než vítr, který ho pohání, více na tomto zajímavém videu:
Co ale říci závěrem. Snad jenom tolik, že bezpečný nukleární pohon silničních vozidel v tuto chvíli nemáme nadosah. Ale jak se ukazuje, autům s takovýmto pohonem ještě tak úplně neodzvonilo, jak nám tvrdili skeptici.
HUDEBNÍ EPILOG
Jaroslav Uhlíř a Zdeněk Svěrák - Elektrický valčík
Odkazy na původní zdroje
Některá praktická využití radiových paprsků:
Vozidlo na thoriové palivo Lorena Kulesuse:
Americká společnost připravuje prototypy aut poháněných thoriem:
Společnost Laser Power Systems si myslí, že vyřešila problém s fosilními palivy:
Technologie, která může pomoci zachránit americký automobilový průmysl:
Generátorová souprava poháněná thoriem:
Vozidlo s jaderným pohonem od GM není skutečným koncepčním vozidlem:
Jak společnost TerraPower využívá thorium-229:
Experiment s krystaly thoriových jader:
Nejmenší neutronový generátor na světě:
Inovativní konstrukce mikroreaktoru eVinci:
Knoflíková baterie může poskytovat energii více jak 100 let :
Čínská jaderná baterie s výdrží až 50 let:
Baterie, která vydrží 50 let bez dobíjení:
Lepší radioizotopové zdroje se skutterudity:
Jaderný tepelný pohon z NASA:
