Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory?

Společnost Laser Power Systems si myslí, že vyřešila problém s fosilními palivy, emisemi i tankováním. V jediném kroku a jednou provždy.
  1. Autoforum.cz
  2. Rubriky a sekce
  3. Technika

Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory?

5.9.2011 | Miro Mihálik | 7 příspěvků

Společnost Laser Power Systems si myslí, že vyřešila problém s fosilními palivy, emisemi i tankováním. V jediném kroku a jednou provždy.

Na začátku padesátých let minulého století měl svět velká očekávání, začínal totiž věk zkroceného atomu. Nukleární síla byla považována za moderní, bezpečný a hlavně levný zdroj energie, a to nemohlo uniknout ani velkým americkým automobilkám. Ty v tom viděly příležitost přijít s naprosto revolučním typem pohonu, který ze spalovacího motoru udělá předválečné archaické haraburdí a nabídne bezprecedentní dojezd, špičkové výkony a nezanechá přitom žádné výfukové zplodiny. Stačí k tomu jen drobnost - zmenšený jaderný reaktor.

Automobiloví inženýři se nechávali unést možnostmi, které tato technologie nabízí. Inspirací se stala například první atomová ponorka USS Nautilus spuštěná do provozu v roce 1954. Ford neváhal a už o tři roky později přišel s nejambicióznějším projektem historie, modelem Nucleon, který měl mít v zavazadlovém prostoru miniaturní jadernou elektrárnu.

Představa byla asi taková, že čerpací stanice nahradí prodejny radioaktivního paliva. Reaktor by byl přitom navržen jako menší kopie systému využívaného v ponorkách - tedy teplo vznikající štěpením uranu by měnilo vodu na vysokotlakou páru a ta by se využila jednak přímo k pohonu kol a druhá větev by poháněla turbínu roztáčející generátor elektrického proudu. Pára by pak v chladičích kondenzovala k opětovnému použití. Systém by umožňoval vyrábět energii tak dlouho, dokud by vůz měl k dispozici štěpný materiál. Návrháři předpokládali, že jedno „tankování“ by vydrželo na zhruba osm tisíc kilometrů.

Díky vyměnitelným komponentům by si mohl majitel vybrat na základě osobních potřeb, zda preferuje extrémní výkony, nebo dojezd. V každém případě se počítalo, že tato pohonná jednotka vyprodukuje výrazně méně hluku, vibrací i škodlivých plynů, než benzínový agregát, řidič by si musel akorát zvyknout na kvílení roztočené turbíny.

Tvary vozu podléhaly jistým předpokladům, že radioaktivní materiál asi nemusí být úplně bezpečný, takže kabina s posádkou měla být posunuta co nejvíce dopředu, aby vzadu zbylo místo jednak pro součásti pohonného systému a stejně tak i stínění. Ačkoli to z dnešního pohledu může vypadat jako naprostá šílenost a naivní optimismus tehdejší doby, vůz byl přijat s obrovským nadšením. Pár zdrojů dokonce tvrdí, že Nucleon a výzkum atomového pohonu byl financován přímo americkou vládou.


Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 1 - Ford_Nucleon_Classic_1200x800Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 2 - Ford Nukleon 02Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 3 - Ford Nukleon 01
Původní představy o automobilu s atomovým pohonem byly hodně romantizující, Ford Nucleon zašel asi nejdále

Jenže celá věc měla jeden pořádně zapeklitý háček. Dokončení vývoje Fordu Nucleon bylo postaveno na předpokladu, že USA se podaří vyvinout malý komerčně využitelný reaktor a olověné stínění nahradí nějaký výrazně lehčí materiál. To ale vůbec nebylo tak snadné a lidé si stále více začali uvědomovat, jak blahodárně by auta s uranem v zavazadelníku mohla působit na lidské zdraví. Ještě na začátku 60. let se objevilo pár prototypů naznačujících možnou podobu takto poháněných strojů, nicméně kouzlo okamžiku vyprchalo a zůstala jen vzpomínka v podobě obrázků a inspirace pro počítačovou hru Fallout, kde se v postapokalyptické době na každém rohu povalují podobné stroje.

Proč oprašujeme toto téma? Důvod je zcela prozaický - jak se zdá, myšlenka atomového vozu možná není tak scestná, jak jsme si původně mysleli. Jen bychom museli místo uranu použít poněkud nenápadný chemický prvek thorium, pojmenovaný podle norského boha hromu Thóra.

Tento mírně radioaktivní stříbřitý kov s atomovým číslem 90 a poločasem rozpadu neskutečných 15 miliard let byl zvažován při výstavbě prvních reaktorů, ale nakonec byl dlouhou dobu opomíjen hlavně proto, že neskýtal takové možnosti vojenského využití jako uran a plutonium. Emituje totiž pouze záření alfa (jádra helia) a tyto vlny nedokážou vytvořit řetězovou štěpnou reakci. Na druhou stranu je ale velmi snadno zastaví i tenká vrstva stínění (třeba hliníková fólie), a zjistilo se, že se po celém světě nachází v obrovském množství. Zásoby by nám měly vydržet asi tisíc let.

Tyto vlastnosti nedávají některým lidem spát už hezkou řádku let, třeba i těm ze společnosti Laser Power Systems (LPS). Tato firma tvrdí, že už v roce 2014 vypustí na silnici prototypy vozů, které budou schopné bez tankování najet až 480 tisíc kilometrů - to není překlep, opravdu mluví o skoro půl milionu.

To se dá zčásti pochopit až potom, co si uvědomíte, že v jediném gramu thoria je přibližně tolik energie jako v 28 000 litrech vysokooktanového benzínu. Jedna tuna thoria vydá za 200 tun uranu nebo 3,5 milionu tun uhlí. Není divu, že tento materiál se stává hlavním tématem různých spikleneckých teorií od mizejících vědců, bojkotu těžařských korporací, až po obecnou ignoraci a zatajování informací na úrovni států. Jistě, zní to hodně paranoidně, ale na druhou stranu se dá pochopit i to, že petrolejářskému průmyslu by se to asi skutečně nelíbilo.

Řidiči by naopak asi uvítali, kdyby princip popsaný již v 60. letech minulého století fungoval i ve stroji o velikosti automobilu. Ptáte se jak? Snad není nijak překvapivé, že skoro stejně jako Nucleon, akorát s kvalitativně nesrovnatelným zářením. Majitel LPS Charles Stevens říká, že celý proces je teoreticky velmi jednoduchý. Jde o to, že thorium je ostřelováno laserovým paprskem a to pak následně generuje obrovské množství tepelné energie. Tu potom stačí už klasicky použít k proměně vody na přehřátou páru a využít ji pro pohon turbíny napojené na generátor.

Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 4 - Cadillac Thorium Concept 01Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 5 - Cadillac Thorium Concept 02Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 6 - Cadillac Thorium Concept 03Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 7 - Cadillac Thorium Concept 04Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 8 - Cadillac Thorium Concept 06
Autorem konceptu Cadillac World Thorium Fuel (zkratku WTF snad nemusíme překládat) z roku 2009 nebylo GM, ale designér Loren Kulesus. Počítal s využitím thoriového pohonu, i když tehdy žádný nebyl k dispozici...

Podle Stevense by na jeden vůz stačilo zhruba 8 gramů thoria a pohonná jednotka o hmotnosti 227 kg (500 liber) by produkovala výkon přibližně 340 koní. Tvrdí také, že vývoj laseru (tzv. MaxFeLaser na bázi thoria) nebyl zase takový problém, protože se jednalo o „pouhou“ adaptaci zařízení z roku 1985. Horší to je s turbínou a generátorem, zejména pak sladění celého zařízení.

Konstruktéři se rozhodli použít k proměně páry na rotační pohyb místo klasické lopatkové turbíny modifikovanou Teslovu turbínu (s hustě seřazenými lamelami a tangenciálním přítokem), jejíž výhody se projevují zejména tam, kde jsou značně proměnné otáčky, a přesto má být udržena vysoká účinnost. Také stávající generátory elektrického proudu nevyhovovaly, takže tým byl nucen vyvinout a postavit svou vlastní verzi.

Ačkoli tohle všechno vypadá až příliš dobře, než aby to normální člověk s pragmatickým smýšlením přijal za své, nelze popřít, že minimálně teoreticky vypadá automobil s thoriovým pohonem zajímavě. Samozřejmě za předpokladu, že LPS i další zdroje nepředkládají světu polopravdy a zkreslená data.

Diskuse je pochopitelně na místě, či už o tom, zdali by státy vůbec povolily výrobu a prodej auta s radioaktivním zářičem, jaká by mohla být jeho cena, jestli je důvod jásat, když to má být „jen“ vůz na baterky, co by se stalo s automobilem, jak jej známe dnes, nebo jestli thoriový pohon vůbec bude fungovat. Pokud je pravda, co tvrdí Charles Stevens a Laser Power Systems, minimálně na poslední otázku bychom mohli znát odpověď už do tří let.

Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 9 - Atomovy vuz 01
Jak vidno, řešením zítřka je atomový pohon už hodně dlouho...

Thoriový pohon: budeme mít v autech jaderné reaktory? - 10 - Cadillac Thorium Concept 05
Cadillac WTF měl uvnitř fungovat asi takto

Zdroje: LPS, Txchnologist, Motor Trend

Miro Mihálik

Diskuze 7 příspěvků

Reklama

Živá témata na fóru

zobrazit vše

Autobazar

zobrazit vše

Reklama