Използваме ги, за да ви предоставим най-доброто изживяване. Ако продължите да използвате нашия уебсайт, ще приемем, че сте щастливи да получавате всички бисквитки на този уебсайт.
Италианската петролна компания Eni инвестира 50 милиона долара в Commonwealth Fusion Systems, част от MIT, която си сътрудничи с института за разработването на свръхпроводящи магнити за производство на енергия с нулеви въглеродни емисии в експеримент за термоядрена енергия, наречен SPARC. Джулиан Търнър получава кратко мнение от главния изпълнителен директор Робърт Мумгаард.
Дълбоко в светите зали на Масачузетския технологичен институт (MIT) се извършва енергийна революция. След десетилетия на напредък учените вярват, че термоядрената енергия най-накрая е готова да завоюва своя ден и че светият граал на неограничената енергия без изгаряне и с нулеви въглеродни емисии може да е наблизо.
Италианският енергиен гигант Eni споделя този оптимизъм, като инвестира 50 милиона евро (62 милиона долара) в съвместен проект с Plasma Fusion and Science Center на MIT (PSFC) и частната компания Commonwealth Fusion Systems (CFS), който има за цел да ускори захранването от термоядрен синтез в мрежата само за 15 години.
Контролирането на термоядрения синтез, процесът, който захранва слънцето и звездите, е спрян от вековния проблем: докато практиката освобождава огромни количества енергия, тя може да се извърши само при екстремни температури от милиони градуси по Целзий, по-горещи от центъра на слънце и твърде горещо, за да издържи какъвто и да е твърд материал.
В резултат на предизвикателството на ограничаването на термоядрените горива в тези екстремни условия, експериментите с термоядрена мощност досега са протичали с дефицит, генерирайки по-малко енергия, отколкото е необходима за поддържане на термоядрените реакции, и следователно не са в състояние да произведат електричество за решетката.
„Изследванията в областта на термоядрения синтез са обстойно проучени през последните няколко десетилетия, което доведе до напредък в научното разбиране и технологиите за термоядрена енергия“, казва главният изпълнителен директор на CFS Робърт Мумгаард.
„CFS комерсиализира синтеза, използвайки подхода с високо поле, където разработваме нови магнити с високо поле, за да направим по-малки устройства за синтез, използвайки същия физичен подход като по-големите правителствени програми. За да направи това, CFS работи в тясно сътрудничество с MIT в съвместен проект, започвайки с разработването на новите магнити.
Устройството SPARC използва мощни магнитни полета, за да задържи на място горещата плазма – газообразна супа от субатомни частици – за да предотврати контакта й с която и да е част от вакуумната камера с форма на поничка.
„Основното предизвикателство е да се създаде плазма при условия за синтез, така че да произвежда повече енергия, отколкото консумира“, обяснява Мумгаард. „Това разчита до голяма степен на подполе на физиката, известно като физика на плазмата.“
Този компактен експеримент е предназначен да произведе около 100 MW топлина в импулси от десет секунди, толкова мощност, колкото се използва от малък град. Но тъй като SPARC е експеримент, той няма да включва системите за превръщане на енергията от термоядрения синтез в електричество.
Учените от Масачузетския технологичен институт очакват изхода да бъде повече от два пъти повече от мощността, използвана за нагряване на плазмата, като най-накрая се постига крайният технически етап: положителна нетна енергия от термоядрения синтез.
„Ядреният синтез се случва в плазма, задържана на място и изолирана с помощта на магнитни полета“, казва Мумгаард. „Това концептуално е като магнитна бутилка. Силата на магнитното поле е свързана много силно със способността на магнитната бутилка да изолира плазмата, така че да може да достигне условия на синтез.
„По този начин, ако можем да направим силни магнити, можем да направим плазми, които могат да станат по-горещи и по-плътни, използвайки по-малко енергия, за да я поддържат. И с по-добри плазми можем да направим устройствата по-малки и по-управляеми за конструиране и разработване.
„С високотемпературните свръхпроводници имаме нов инструмент за създаване на магнитни полета с много висока якост и по този начин по-добри и по-малки магнитни бутилки. Вярваме, че това ще ни накара да постигнем по-бърз синтез.”
Mumgaard има предвид ново поколение свръхпроводящи електромагнити с голям отвор, които имат потенциала да произведат магнитно поле, два пъти по-силно от това, използвано във всеки съществуващ експеримент с термоядрен синтез, което позволява повече от десетократно увеличение на мощността за размер.
Изработени от стоманена лента, покрита със съединение, наречено итрий-бариев-меден оксид (YBCO), новите свръхпроводящи магнити ще позволят на SPARC да произведе изходна мощност на термоядрен синтез около една пета от тази на ITER, но в устройство, което е само около 1/65 от обем.
Чрез намаляване на размера, разходите, графика и организационната сложност, необходими за изграждане на устройства за нетна термоядрена енергия, YBCO магнитите също така ще позволят нови академични и търговски подходи към термоядрената енергия.
„И двата SPARC и ITER са токамаци, специфичен тип магнитна бутилка, базирана на обширната основна наука за развитието на физиката на плазмата през десетилетията“, пояснява Mumgaard.
„SPARC ще използва следващото поколение високотемпературни свръхпроводникови магнити (HTS), които позволяват много по-високо магнитно поле, давайки целевото представяне на термоядрения синтез при много по-малък размер.
„Ние вярваме, че това ще бъде ключов компонент за постигане на термоядреен синтез във времева скала, свързана с климата, и икономически привлекателен продукт.“
По отношение на сроковете и търговската жизнеспособност, SPARC е еволюция на дизайна на токамак, който е изучаван и усъвършенстван в продължение на десетилетия, включително работа в MIT, започнала през 70-те години.
Експериментът SPARC има за цел да проправи пътя за първото в света истинско съоръжение за термоядрена енергия с капацитет от около 200 MW електроенергия, сравним с този на повечето търговски електроцентрали.
Въпреки широко разпространения скептицизъм около термоядрената енергия – Eni има далновидната визия да бъде първата глобална петролна компания, която инвестира сериозно в нея – защитниците вярват, че техниката може потенциално да посрещне значителна част от нарастващите енергийни нужди на света, като в същото време намалява емисии на парникови газове.
По-малкият мащаб, осигурен от новите свръхпроводящи магнити, потенциално дава възможност за по-бърз и по-евтин път до електричество от термоядрена енергия в мрежата.
Eni изчислява, че разработването на термоядреен реактор с мощност 200 MW до 2033 г. ще струва 3 милиарда долара. Проектът ITER, сътрудничество между Европа, САЩ, Китай, Индия, Япония, Русия и Южна Корея, е на повече от половината път към целта си за първи супер -тест с нагрята плазма до 2025 г. и първи термоядрен синтез с пълна мощност до 2035 г. и има бюджет от около 20 милиарда евро. Както при SPARC, ITER е проектиран да не произвежда електричество.
И така, с американската мрежа, която се отдалечава от монолитни 2GW-3GW въглищни или ядрени електроцентрали към тези в диапазона 100MW-500MW, може ли термоядрената енергия да се конкурира на труден пазар – и ако да, кога?
„Все още има какво да се правят изследвания, но предизвикателствата са известни, новите иновации сочат пътя за ускоряване на нещата, нови играчи като CFS поставят търговски фокус върху проблемите и основната наука е зряла“, казва Мумгаард.
„Вярваме, че синтезът е по-близо, отколкото много хора си мислят. Останете на линия.“ jQuery(document).ready(function() { /* Фирмена въртележка */ jQuery('.carousel').slick({ точки: true, infinite: true, скорост: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });
DAMM Cellular Systems A/S е един от световните лидери в надеждни, издръжливи и лесно мащабируеми комуникационни системи за наземно магистрално радио (TETRA) и цифрово мобилно радио (DMR) за индустриални, търговски клиенти и клиенти, свързани с обществената безопасност.
DAMM TetraFlex Dispatcher предлага повишена ефективност в организации, управляващи флот от абонати, които изискват радиокомуникационно командване, контрол и наблюдение.
Системата за регистриране на глас и данни DAMM TetraFlex предлага изчерпателни и точни функции за запис на глас и данни, както и широк набор от средства за регистриране на CDR.
Green Tape Solutions е австралийска консултантска компания, специализирана в екологични оценки, одобрения и одит, както и екологични проучвания.
Когато търсите да подобрите производителността и надеждността на вашата електроцентрала, ще искате правилното симулационно изживяване да ви отведе дотам. Една компания има отдадеността да произвежда реалистични симулатори на електроцентрали, които гарантират, че вашият персонал има знанията, необходими за безопасно и ефективно управление на вашата електроцентрала.
Време на публикуване: 18 декември 2019 г