Bright SPARC: ці змогуць навукоўцы Масачусецкага тэхналагічнага інстытута ўвасобіць у рэальнасць тэрмаядзерную энергетыку?

Мы выкарыстоўваем іх, каб даць вам лепшы вопыт. Калі вы працягнеце карыстацца нашым сайтам, мы будзем лічыць, што вы з задавальненнем атрымліваеце ўсе файлы cookie на гэтым сайце.

Італьянская нафтавая кампанія Eni інвесціруе 50 мільёнаў долараў у Commonwealth Fusion Systems, падраздзяленне Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, якое супрацоўнічае з інстытутам у распрацоўцы звышправодных магнітаў для атрымання энергіі з нулявым выкідам вугляроду ў эксперыменце па тэрмаядзернай энергіі пад назвай SPARC. Джуліян Тэрнер атрымлівае невялікую інфармацыю ад генеральнага дырэктара Роберта Мумгарда.

Глыбока ў святых залах Масачусецкага тэхналагічнага інстытута (MIT) адбываецца энергетычная рэвалюцыя. Пасля дзесяцігоддзяў прагрэсу навукоўцы мяркуюць, што тэрмаядзерная энергетыка нарэшце гатовая заявіць пра свой дзень і што святы Грааль бязмежнай энергіі без гарэння і з нулявым выкідам вугляроду можа быць у межах дасяжнасці.

Італьянскі энергетычны гігант Eni падзяляе гэты аптымізм, уклаўшы 50 мільёнаў еўра (62 мільёны долараў) у сумесны праект з Цэнтрам плазменнага ядзернага ядзернага і навуковага тэхналагічнага інстытута (PSFC) і прыватнай кампаніяй Commonwealth Fusion Systems (CFS). усяго за 15 гадоў.

Кіраванне тэрмаядзерным сінтэзам, працэсам, які сілкуе сонца і зоркі, спыняецца з-за даўняй праблемы: у той час як гэтая практыка вызваляе велізарную колькасць энергіі, яна можа быць выканана толькі пры экстрэмальных тэмпературах у мільёны градусаў Цэльсія, вышэйшых за цэнтр сонца і занадта горача, каб любы цвёрды матэрыял мог вытрымаць.

У выніку праблемы абмежавання тэрмаядзернага паліва ў гэтых экстрэмальных умовах эксперыменты па тэрмаядзернай энергіі дагэтуль ішлі з дэфіцытам, выпрацоўваючы менш энергіі, чым патрабуецца для падтрымання тэрмаядзерных рэакцый, і таму не ў стане вырабляць электрычнасць для сетка.

«Даследаванне тэрмаядзернага сінтэзу шырока вывучалася на працягу апошніх некалькіх дзесяцігоддзяў, што прывяло да прагрэсу ў навуковым разуменні і тэхналогіях для тэрмаядзернай энергіі», - кажа генеральны дырэктар CFS Роберт Мумгаард.

«CFS камерцыялізуе тэрмаядзерны ядзерны працэс, выкарыстоўваючы падыход высокага поля, дзе мы распрацоўваем новыя магніты высокага поля для вырабу меншых тэрмаядзерных прылад, выкарыстоўваючы той жа фізічны падыход, што і больш буйныя дзяржаўныя праграмы. Для гэтага CFS цесна супрацоўнічае з MIT у сумесным праекце, пачынаючы з распрацоўкі новых магнітаў».

Прылада SPARC выкарыстоўвае магутныя магнітныя палі, каб утрымліваць на месцы гарачую плазму - газападобны суп з субатомных часціц - каб прадухіліць яе кантакт з любой часткай вакуумнай камеры ў форме пончыка.

«Галоўная задача складаецца ў тым, каб стварыць плазму ў такіх умовах, каб адбываўся тэрмаядзерны ядзер, каб яна вырабляла больш энергіі, чым спажывала», — тлумачыць Мумгаард. «Гэта ў значнай ступені залежыць ад падполля фізікі, вядомага як фізіка плазмы».

Гэты кампактны эксперымент прызначаны для вытворчасці каля 100 МВт цяпла ў дзесяцісекундных імпульсах, столькі энергіі, колькі выкарыстоўваецца невялікім горадам. Але, паколькі SPARC з'яўляецца эксперыментам, ён не будзе ўключаць сістэмы для пераўтварэння энергіі тэрмаядзернага сінтэзу ў электрычнасць.

Навукоўцы з Масачусецкага тэхналагічнага інстытута чакаюць, што выхад больш чым у два разы перавышае магутнасць, якая выкарыстоўваецца для нагрэву плазмы, і нарэшце будзе дасягнута канчатковая тэхнічная вяха: станоўчая чыстая энергія ад сінтэзу.

«Цярмаядзерны працэс адбываецца ўнутры плазмы, якая ўтрымліваецца на месцы і ізалюецца з дапамогай магнітных палёў», — кажа Мумгаард. «Гэта канцэптуальна як магнітная бутэлька. Сіла магнітнага поля вельмі моцна залежыць ад здольнасці магнітнай бутэлькі ізаляваць плазму, каб яна магла дасягнуць умоў сінтэзу.

«Такім чынам, калі мы можам зрабіць моцныя магніты, мы можам зрабіць плазму, якая стане больш гарачай і шчыльнай, выкарыстоўваючы менш энергіі для яе падтрымання. А з лепшай плазмай мы можам зрабіць прылады меншымі і больш зручнымі для стварэння і распрацоўкі.

«З высокатэмпературнымі звышправаднікамі ў нас ёсць новы інструмент для стварэння вельмі моцных магнітных палёў і, такім чынам, лепшыя і меншыя магнітныя бутэлькі. Мы лічым, што гэта дазволіць нам хутчэй дасягнуць сінтэзу».

Mumgaard мае на ўвазе новае пакаленне звышправодных электрамагнітаў з вялікім дыяметрам, якія могуць ствараць магнітнае поле, удвая мацнейшае за тое, якое выкарыстоўваецца ў любым існуючым тэрмаядзерным эксперыменце, дазваляючы больш чым дзесяціразовае павелічэнне магутнасці на памер.

Зробленыя са сталёвай стужкі, пакрытай злучэннем пад назвай аксід ітрыю-барыю-медзі (YBCO), новыя звышправодныя магніты дазволяць SPARC вырабляць выхадную магутнасць тэрмаядзернага ядзернага ядзернага сінтэзу прыкладна ў пятую частку ад магутнасці ITER, але ў прыладзе, якая складае ўсяго каля 1/65 ад аб'ём.

За кошт памяншэння памеру, кошту, тэрмінаў і арганізацыйнай складанасці, неабходных для стварэння чыстых прылад тэрмаядзернай энергіі, магніты YBCO таксама дазволяць выкарыстоўваць новыя акадэмічныя і камерцыйныя падыходы да тэрмаядзернай энергіі.

«SPARC і ITER — гэта токамакі, спецыфічны тып магнітнай бутэлькі, заснаваны на шырокай фундаментальнай навуковай распрацоўцы фізікі плазмы на працягу дзесяцігоддзяў», — удакладняе Мумгард.

«SPARC будзе выкарыстоўваць наступнае пакаленне высокатэмпературных звышправаднікоў (HTS) магнітаў, якія забяспечваюць значна большае магнітнае поле, забяспечваючы мэтавую прадукцыйнасць сінтэзу пры значна меншым памеры.

«Мы лічым, што гэта будзе ключавым кампанентам для дасягнення тэрмаядзернага сінтэзу на кліматычна-рэлевантным тэрмінах і эканамічна прывабным прадуктам».

Што тычыцца тэрмінаў і камерцыйнай жыццяздольнасці, SPARC - гэта эвалюцыя канструкцыі токамака, якая вывучалася і ўдасканальвалася на працягу дзесяцігоддзяў, уключаючы працу ў MIT, якая пачалася ў 1970-х гадах.

Эксперымент SPARC накіраваны на стварэнне першай у свеце сапраўднай тэрмаядзернай электрастанцыі з магутнасцю каля 200 МВт электраэнергіі, што параўнальна з магутнасцю большасці камерцыйных электрастанцый.

Нягледзячы на ​​шырока распаўсюджаны скептыцызм адносна энергіі тэрмаядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага ядзернага сінтэзу (Eni мае дальнабачнае бачанне быць першай сусветнай нафтавай кампаніяй, якая ўклала ў яе значныя інвестыцыі), прыхільнікі мяркуюць, што гэтая тэхналогія патэнцыйна можа задаволіць значную частку сусветных энергетычных патрэбаў, якія растуць, і ў той жа час скараціць выкіды парніковых газаў.

Меншы маштаб, які забяспечваюць новыя звышправодныя магніты, патэнцыйна дазваляе атрымаць больш хуткі і танны шлях да электраэнергіі з тэрмаядзернай энергіі ў сетцы.

Паводле ацэнак Eni, распрацоўка тэрмаядзернага рэактара магутнасцю 200 МВт да 2033 г. абыдзецца ў 3 мільярды долараў. Праект ITER, які з'яўляецца сумесным супрацоўніцтвам паміж Еўропай, ЗША, Кітаем, Індыяй, Японіяй, Расіяй і Паўднёвай Карэяй, больш чым на паўдарозе да сваёй мэты - першай суперэнергіі. - выпрабаванне нагрэтай плазмы да 2025 г. і першы тэрмаядзерны ядзер на поўнай магутнасці да 2035 г. і мае бюджэт каля 20 мільярдаў еўра. Як і SPARC, ITER распрацаваны так, каб не вырабляць электрычнасць.

Такім чынам, калі сетка ЗША адыходзіць ад маналітных вугальных электрастанцый магутнасцю 2 ГВт-3 ГВт або электрастанцый, якія працуюць на дзяленні, да электрастанцый магутнасцю 100-500 МВт, ці можа тэрмаядзерная электрастанцыя канкурыраваць на жорсткім рынку - і калі так, то калі?

«Яшчэ трэба правесці даследаванні, але праблемы вядомыя, новыя інавацыі паказваюць шлях да паскарэння працы, новыя гульцы, такія як CFS, надаюць камерцыйную ўвагу праблемам, а фундаментальная навука сталая», — кажа Мумгаард.

«Мы лічым, што сінтэз бліжэй, чым многія думаюць. Сачыце за навінамі». jQuery( document ).ready(function() { /* Карусель кампаній */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });

Кампанія DAMM Cellular Systems A/S з'яўляецца адным з сусветных лідэраў у галіне надзейных, трывалых і лёгка маштабуемых сістэм наземнай транкінгавай радыёсувязі (TETRA) і лічбавай мабільнай радыёсувязі (DMR) для прамысловых, камерцыйных кліентаў і кліентаў грамадскай бяспекі.

DAMM TetraFlex Dispatcher забяспечвае павышаную эфектыўнасць у арганізацыях, якія працуюць з паркам абанентаў, якім патрабуецца камандаванне, кантроль і маніторынг радыёсувязі.

Сістэма DAMM TetraFlex Voice and Data Log System прапануе поўныя і дакладныя функцыі запісу голасу і даных, а таксама шырокі спектр сродкаў запісу CDR.

Green Tape Solutions - аўстралійская кансультацыйная кампанія, якая спецыялізуецца на экалагічных ацэнках, узгадненнях і аўдыце, а таксама на экалагічных даследаваннях.

Калі вы жадаеце палепшыць прадукцыйнасць і надзейнасць сваёй электрастанцыі, вам спатрэбіцца правільны вопыт мадэлявання, каб дасягнуць гэтага. Адна кампанія мае намер вырабляць рэальныя сімулятары электрастанцыі, якія гарантуюць, што ваш персанал валодае ведамі, неабходнымі для бяспечнай і эфектыўнай эксплуатацыі вашай электрастанцыі.


Час размяшчэння: 18 снежня 2019 г
Інтэрнэт-чат WhatsApp!