Thorium, lehce radioaktivní těžký kov, mnozí vědci v současnosti považují za jedno z možných řešení energetické budoucnosti lidstva. Tento prvek má umožnit konstrukci podstatně menších, bezpečnějších a levnějších jaderných reaktorů. Vzhledem k jeho vysoké energetické hustotě a bohatému zastoupení v zemské kůře by pak thorium mohlo být opravdovým energetickým zdrojem (blízké) budoucnosti.
Snaží se to potvrdit americká společnost Laser Power Systems, která právě na vývoji komerčně dostupných malých thoriových reaktorů pracuje. Mimo jiné má firma představu, že by se malý reaktorový systém dal využít k pohonu běžných osobních automobilů. LPS tvrdí, že celá miniaturní elektrárna by mohla mít hmotnost něco přes 220 kilogramů a mělo by být možné ji zabudovat do osobního automobilu.
Sama firma LPS se o to chce pokusit, funkční prototyp společnost chystá do dvou let. Díky opravdu vysokém obsahu energie by pak podle propočtů měl osobní automobil poháněný thoriovým reaktorem vydržet v provozu bez potíží asi 100 let, a to jen s pouhými osmi gramy thoria coby palivem. To podle vědců není utopie, stejně jako konstrukce celého reaktoru. Největším problémem je podle autorů projektu právě vytvoření kompletní sestavy miniaturní uzavřené elektrárny.
Nápad zatím bez důkazů
Laser Power Systems a její zakladatel Charles Stevens však podle všeho vyvíjí trochu jiný systém využití thoria než ve víceméně klasických jaderných reaktorech. Kov by měl podle všeho být zahříván laserem, což jej vybudí k vyzáření velkého množství energie, tentokrát ve formě tepla a ne světelného impulsu jako u laserů. Toto množství energie by mělo být použito k zahřívání vody, vzniklá pára by pak poháněla turbínu, která by vyráběla elektrickou energii určenou pro pohon automobilu.
Bohužel, Stevens a jeho LPS stále zhruba od roku 2011, kdy se v médiích objevily první zmínky o jeho "vynálezu", nepodali jakýkoli vědecky podložený důkaz toho, že by mohl jejich systém fungovat. Celá záležitost je tak zahalena tajemstvím.
Určitě není dobré každou myšlenku soudit podle jejího obalu, avšak letmý pohled na internetové stránky Laser Power Systems určitě vzbudí jisté obavy. Prezentace projektu vypadá hodně neprofesionálně a je na nich jenom minimum konkrétních informací, zato nechybí hromada vzletných slov.
Nicméně myšlenka thoriových zdrojů energie dostatečně kompaktních i pro mobilní využití nijak zcestná není. Zabývají se jí vědci z celého světa, jen momentálně má prioritu vyřešení využití thoria ve velkém měřítku: tedy ve velkých jaderných reaktorech obdobné konstrukce jakou již dnes v atomových elektrárnách najdeme. Teprve po jejich úspěšném zavedení a ověření praktické funkce se můžeme dočkat i menších energetických zdrojů využívající stejné palivo. Jestli tak malých, jako navrhuje Stevens, však těžko říci.
Od takového poznání nás zřejmě dělí desítky let a nikoli dva roky, za které chce Laser Power Systems mít hotov svůj prototyp. Že LPS nebo někdo podobný nakonec opravdu přijde na řešení, které způsobí energetickou revoluci, se stát může. Jenže o podobných zázračných způsobech pohonu jsme slyšeli už mnohokrát a žádný z nich zatím nefunguje, takže skepse je na místě.
V roce 2009 ovšem myšlenka malých nukleárních zdrojů nadchla i manažery u Cadillacu a automobilka tehdy ukázala designérem Lerenem Kulesusem navržený futuristický koncept World Thorium Fuel. Samozřejmě vše zůstalo jen na papíře.
Thorium v jaderné energetice
Co se samotného thoria týče, je dnes považováno za prvek, který by mohl přinést převrat v jaderné energetice. Využívat jej lze tak, že je v jaderném reaktoru přeměňováno na uran 233, který se pak běžným způsobem dále štěpí v klasické jaderné reakci. Výhodou tohoto procesu je, že vznikající prvky jsou coby jaderný odpad bezpečnější než produkty, které vznikají z běžně v jaderných elektrárnách využívaného izotopu uran 235.
Využíváním thoria jako jaderného paliva se tak rapidně snižuje riziko zneužití samotného paliva i vyhořelého paliva pro vojenské účely, zároveň se zjednodušuje nakládání s vyhořelým palivem. Stále však nejde o stoprocentně bezproblémový proces, navíc reaktory využívající thoria jsou dosud ve vývoji a opravdovému masivnímu využití brání ještě některé technické překážky.
Energetická hustota thoria je opravdu vysoká, jedna tuna thoria může v ideálním případě poskytnout tolik energie, jako 200 tun uranu nebo 3,5 milionu tun uhlí. To tvrdí třeba Carlo Rubbia, nositel Nobelovy ceny za fyziku a bývalý ředitel CERNu. Vychází nejspíš z faktu, že u uranu je pouhých sedm desetin procenta z vytěženého množství ve formě izotopu uran 235, který je štěpným prvkem využívaným jako jaderné palivo. Zbytek je pouze štěpitelný izotop 238, jehož energetické využití je komplikovanější. U thoria lze ovšem jediný v přírodě se nacházející izotop 232 využít beze zbytku k výrobě uranu 233, který lze v jaderné reakci využívat bez problémů.
Thoria je navíc v zemské kůře zhruba troj až čtyřnásobek oproti uranu, na druhou stranu je v jeho případě komplikovanější samotná výroba paliva. Stevens a jeho LPS dokonce tvrdí, že jeden gram thoria poskytne množství energie ekvivalentní zhruba 28 000 litrů benzinu. Takové množství by dnes u méně úsporného rodinného vozu stačilo na víc než 300 000 kilometrů a Stevens tak tvrdí, že osm gramů thoria by téměř jakémukoli vozu stačilo na 100 let provozu.
Levné palivo
Thorium by bylo také vcelku levným palivem. V současnosti je spotřeba tohoto prvku na světě malá a dá se předpokládat, že s jeho vyšší spotřebou by ceny přece jenom stouply. I tak by ovšem jedno "natankování" vozu nebylo vůbec drahé. Jak uvádí server prvky.com, v roce 2010 byly do České republiky dovezeny 4 kg thoria za průměrnou cenu 3 250 korun za kilogram. Stevensova "stoletá" náplň by tak vyšla na 26 korun.
Světové zásoby thoria jsou momentálně odhadovány na 1,4 megatuny, to jsou však jen odhady a skutečné množství může být podstatně vyšší. Pokud by se Stevensův projekt zakládal na pravdě, pak by na pohon všech vozů na příštích 100 let stačilo jen asi 8 000 tun thoria. Aut je totiž na světě zhruba miliarda.
