Článek
Čtete ukázku z newsletteru TechMIX, ve kterém Pavel Kasík a Matouš Lázňovský každou středu přinášejí hned několik komentářů a postřehů ze světa vědy a nových technologií. Pokud vás TechMIX zaujme, přihlaste se k jeho odběru!
Na začínající rok mnozí hledí s obavami. Budu tak možná až přehnaně pozitivní a vyberu události a novinky optimistické.
Začnu rozloučením s minulým rokem. Mnozí určitě budou vzpomínat, jak se loni poprvé seznámili s „umělou inteligencí“, tedy novou generací expertních systémů, které zvládnou překvapivě dobře napodobovat výsledky lidské tvořivosti. Ale o těch už psal tento týden Pavel Kasík ve svém „mimozemském“ textu, takže laskavého čtenáře odkazuji na něj.
Pominu i asi největší PR vědeckou událost roku, tedy první fotografie z teleskopu James Webba. V každém případě ovšem rozhodně doporučuji návštěvu galerie jeho snímků. Můžete si leccos přečíst, nebo se jen tak kochat…
Ovšem úspěch, který chci připomenout, bude o hodně přízemnější. V roce 2022 přibylo lidí ohrožených nedostatkem potravin. Zároveň se ovšem objevila nová a překvapivě prostá možnost, jak potraviny zpřístupnit.
Hlavní světové potravinářské plodiny – rýže, pšenice, kukuřice – se musí každým rokem sázet znovu. Což pochopitelně není zadarmo, ať už nutnou práci vykonají přímo lidé nebo stroje. Víceleté obiloviny, které přežívají a plodí rok co rok, by mohly tuto zátěž zmírnit, ale vyšlechtit rostliny, které by vydržely být produktivní několik let, je obtížné. V Číně ovšem v loňském roce proběhly relativně úspěšné zkoušky víceleté odrůdy jedné z klíčových plodin, která dnes živí lidstvo: rýže.
Z běžných hospodářských plodin má rýže k „trvalkám“ nejblíže. I běžné odrůdy mohou druhým rokem znovu vyrůst a poskytnout úrodu. Problémem je, že po prvním roce už rostliny nedávají mnoho zrna, a proto zemědělci rýžová pole zaorávají a vysazují nové sazenice.
Odrůda, která by to mohla změnit, se jmenuje Perennial Rice 23 (PR23). Vznikla před lety křížením komerční odrůdy asijské rýže s víceletou divokou rýží, která roste v Africe (takže nejde o žádnou genetickou modifikaci, která by komplikovala nasazení v praxi).
Zlepšování výnosů a kvality zrna trvalo více než dvě desetiletí. Nakonec v roce 2018 vědci z univerzity v Jün-nanu a dalších institucí uvolnili PR23 pro zemědělce v Číně a zapojili je do rozsáhlého experimentu, jehož cílem bylo zjistit, kolikrát lze rýži sklízet, a změřit výnos a další přínosy.
Výsledky jsou slibné. Podle autorů výzkumu může mít víceletá rýže podobné výnosy jako konvenční, jednoleté odrůdy. Zároveň pomáhá pěstování takové plodiny chránit půdu před erozí a zemědělcům ušetří každým rokem několik týdnů práce.
V prvním roce byly náklady na výsadbu a péči o rostlinu přibližně stejně. Ve druhém roce však zemědělci nemuseli přesazovat mladé sazenice do rýžoviště, což je vyčerpávající práce, kterou často vykonávají ženy a děti. Ženy by mohly být podle odhadů odborníků v řadě komunit hlavními beneficienty a ušetřit nejvíce času.
Podle výsledků studie kleslo množství práce na hektar až o 77 člověkodnů v každé sezoně a pomohlo snížit náklady zemědělců na polovinu. Na polích s víceletou rýží se také zvýšil obsah živin v půdě. Nic ovšem netrvá věčně. V pátém roce klesly výnosy natolik, že bylo nutné rostliny vytrhat a vysadit novou generaci.
Díky výzkumu univerzity v Jün-nanu a vládní podpoře pěstuje v Číně odrůdu PR23 stále více zemědělců. V loňském roce bylo osázeno více než 15 tisíc hektarů, což představuje čtyřnásobný nárůst oproti roku 2020. Víceletá rýže by také mohla snížit erozi půdy na terasovitých vyvýšeninách v jihovýchodní Asii. PR23 a podobné odrůdy se zkoušejí také v Africe.
Jednou nevýhodou je, že jde zatím o variantu poměrně vybíravou, která mimo jiné těžko velmi špatně snáší nižší teploty. Výnosy velmi rychle klesaly, pokud v průběhu roku teploty klesly na pět či více dní pod 4 °C. Rostliny také špatně snáší sušší podmínky. Šlechtitelé tedy rozhodně mají co zlepšovat.
Stále také panují obavy, že se mohou projevit nějaké netušené vedlejší účinky této změny. Panuje například obava, že se na neoraných polích budou postupně hromadit plevele a patogeny – a to do té míry, že ve výsledku budou pole vyžadovat větší objem herbicidů a fungicidů než v případě konvenční rýže. Což by samozřejmě mělo jak finanční důsledky pro zemědělce, tak nepříznivé dopady na životní prostředí a zdraví lidí v okolí (včetně samotných zemědělců, kterým hrozí otrava těmito látkami).
Ale zatím převládá optimismus. Víceletá rýže se podle časopisu Science zkouší v 17 zemích v Asii a Africe. Novinku asi nelze označit za novou „zelenou revoluci“ a určitě to nebude konec únavného malthusiánství ve veřejné diskuzi, ale podobných „pozitivních zpráv“ bych rozhodně snesl více.
Finská inspirace
Můj optimistický výhled pro letošní rok je zaměřen na Finsko. V letošním roce by tam mohlo na ostrově Olkiluoto začít fungovat vůbec první trvalé úložiště jaderného odpadu.
Když se palivové tyče vyjmou z moderních reaktorů, stále ještě obsahují přibližně 95 % neradioaktivního uranu 238, a především jedno procento štěpného uranu 235 a jedno procento plutonia 239, což jsou obojí stále ještě použitelné energetické suroviny (plutonium lze v určitých reaktorech bezpečně využívat).
Zbytek, tedy zhruba tři procenta celého objemu, představují látky, které jsou skutečně nebezpečné – a se kterými si bohužel zatím nevíme příliš rady.
Existují sice nápady, jak s tím materiálem naložit účelně k výrobě energie, ale zatím jsou buď nepraktické, či ryze teoretické. Obecně přijímaným řešením je stavba hlubokých šachet a štol v hloubkách a místech, kde je riziko úniku těchto materiálů co nejmenší. V takových „trvalých úložištích“ by mohly být bezpečně umístěny i materiály, které budou nebezpečně zářit řádově stejně dlouho, jako zatím existuje druh Homo sapiens.
Myšlenka je to prostá, ale její praktická realizace se ukázala být velmi komplikovanou. Nebezpečnost jaderného odpadu se někdy nepochybně zveličuje a množství odpadu, který se musí uložit, nadsazuje, ale neschopnost vyřešit uspokojivě tuto otázku jaderné energetice v očích veřejnosti nepochybně neprospívá.
Jadernou energii lidstvo využívá už více než 70 let, trvalé úložiště odpadu ovšem až do letošního roku fungovalo jediné. A to ještě v gesci americké armády, tedy velmi specifické organizace, která má prostředky i strukturu na to, aby dotáhla do konce téměř libovolně ambiciózní projekt. Projekt amerického civilního úložiště (tedy pro odpad z elektráren) v Yucca Mountain po desítkách let nejistého pokroku a dlouhého přešlapování na místě skončil v koši. I když se za něj utratilo zhruba 15 miliard dolarů.
Finský příklad úložiště nazvaného Onkalo ovšem ukazuje, že řešení je možné. Finsko hodlá na jadernou energetiku spoléhat i v příštích desetiletích a chce ukázat, že to je možné dělat odpovědně.
V Onkalo tak bude použité palivo ze všech finských jaderných reaktorů uloženo uprostřed pevné a stabilní skalní formace v hloubce přibližně 450 metrů pod povrchem. Použité palivo se bude balit do ocelovoměděných kanystrů v nadzemním zapouzdřovacím zařízení, ty pak budou převezeny do podzemních tunelů úložiště a dále do místa finálního uložení – hnízd těsněných bentonitovým pufrem.
Až se úložiště naplní, stavitelé zahladí všechny stopy jeho existence. Nachází se v plochém skalním masivu na ostrově Olkiluoto v Baltu, který byl původně pokryt převážně borovým lesem. A přesně tak by měl vypadat i po dokončení všech prací a úprav.
Finové se rozhodli budoucí generace jednoduše nevarovat a zároveň ani nepokoušet. Oblast je natolik geologicky stabilní, že by měla řádově stovky tisíc let přežít bez otřesů. A technologie ukládání odpadů podle nich bude tak spolehlivá, že by se měla obejít bez zásahu člověka po celé stovky tisíc let, než aktivita materiálu poklesne na bezpečnou úroveň.
Na celé stavbě není technicky nic tak složitého. Mnohem více práce se věnovalo komunikaci s veřejností. Když bylo v roce 1987 Olkiluoto vybráno jako jedna z pěti možných lokalit pro úložiště odpadu, místní samospráva byla jasně proti. Ale zastupitelé názor postupně změnili poté, co s nimi provozovatel začal lépe komunikovat a když se zvýšily kompenzace a poplatky pro obec. Když v roce 1999 firma Posiva dokončila výběr lokality, radnice v Olkiluoto se vlastně přihlásila sama.
Optimistický závěr „ono to jde, když se chce“ ovšem českému čtenáři může zkazit pohled domů. Pokud jste v loňském roce slyšeli o českém projektu trvalého úložiště jaderného odpadu, tak to nejspíše bylo v kriminálních souvislostech.
Ředitel české Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO) Jan Prachař skončil po policejní razii na jeho úřadu ve vazbě a byl (nakonec sám) obžalován z toho, že se snažil ohnout některé veřejné zakázky ve prospěch předem vybraných firem.
Je tedy otevřenou otázkou, do jaké míry se v českém prostředí skutečně dokážeme finským příkladem inspirovat. Ale kdy jindy, než na začátku nového roku bychom v sobě měli najít trochu víry v nové začátky…
V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.
