V roce 1821 objevil fyzik Thomas Johann Seebeck zajímavý jev: Když se vodič složený ze dvou různých kovů na jedné straně zahřívá a na druhé ochlazuje, vzniká elektřina. Tento jev se nazývá termoelektřina nebo Seebeckův jev.

Účinnost takového elektrického generátoru je velmi nízká, takže byl dlouho zapomenut.

Sovětští fyzici si na tento jev vzpomněli za Velké vlastenecké války. K nabíjení baterií partyzánských vysílaček bylo zapotřebí jednoduchého a spolehlivého elektrického generátoru. Urychleně zahájili výrobu konvic, které vyrábějí termoelektřinu z tepla obyčejného ohně.

Po válce se termoelektrické generátory používaly k napájení domácích rádií. Zdrojem tepla byla petrolejová lampa, nejběžnější zdroj světla v tehdejších domácnostech.

Také společnost Grundig dlouhou dobu vybavovala svá rádia tepelným generátorem.

S nástupem kosmického věku byly generátory tepla opět potřeba. Zatímco v blízkém vesmíru lze používat solární panely, v hlubokém vesmíru jsou nepoužitelné. Jako zdroj tepla pro termogenerátory se začaly používat jaderné izotopy. Takové generátory se nazývají RTG (radioizotopový termoelektrický generátor).

Výhodou izotopu je, že může produkovat konstantní vysokou tepelnou energii po mnoho let. Klesající výnosy jsou menší než 1 % ročně. Kosmická sonda používá izotop plutonia-238 s poločasem rozpadu 88 let. Je považován za nejbezpečnější ze všech izotopů, na fotografii dívka kontroluje činnost tepelného generátoru bez ochranných obleků. Jediným negativem je vysoká cena Plutonia-238. Takové RTG fungují již 44 let na amerických družicích Voyager, které letěly mimo sluneční soustavu a dodávaly elektřinu a teplo vědeckým zařízením.

Na počátku 70. let 20. století bylo rozhodnuto vytvořit bezúdržbový jaderný termoelektrický generátor s vysokou účinností, který by zajišťoval dodávky elektřiny, tepla a teplé vody pro odlehlé obce.

V roce 1981 byl připraven projekt stanice s romantickým názvem “Elena”. APEC (jaderná termoelektrárna) byla zcela bezúdržbová. Montovanou konstrukci tvořil válec zakopaný v zemi. Konstrukce neobsahovala žádné mechanismy, čerpadla ani motory, takže mohla fungovat bez údržby až 30 let. Vyráběla až 100 kW elektrické energie a až 3 000 kW tepelné energie. To je v zásadě více než dost na vytápění celé vesnice a zbyde i na obrovský skleník.

Pro potvrzení správnosti výpočtů byla v ústavu postavena experimentální stanice APEC Gamma Kurchat. Stanice fungovala požadovaných 30 let bez jediného incidentu. Vědci navíc uměle vytvořili kritické provozní podmínky až po úplný zkrat na vstupu. APEC Gamma všemi testy prošel.

Mezitím již několik společností na světě pracuje na malých jaderných tepelných elektrárnách. Například společnost Toshiba již vyvinula projekt Toshiba 4S “Super Safe, Small and Simple”. Vzhledem tento projekt samozřejmě velmi připomíná sovětskou APEC “Elena”, ale jak známo, existuje přísloví “Kdo není chycen, není zloděj”.

Autor: Petr Vyskočil, zdroj: Biosferaklub, Northwestern.edu, Titulní obrázek: Wikimedia Commons / Public Domain, Původní verze JPG: NASA znovu vytvořila verzi PNG bez kompresních artefaktů v textových popiscích