Vi bruger dem til at give dig den bedste oplevelse. Hvis du fortsætter med at bruge vores hjemmeside, antager vi, at du er glad for at modtage alle cookies på denne hjemmeside.
Det italienske olieselskab Eni investerer 50 millioner dollars i Commonwealth Fusion Systems, en MIT-spinout, der samarbejder med instituttet om udvikling af superledende magneter til at producere kulstoffri energi i et fusionskrafteksperiment kaldet SPARC. Julian Turner får nedturen fra administrerende direktør Robert Mumgaard.
Dybt inde i Massachusetts Institute of Technologys (MIT) hellige haller finder en energirevolution sted. Efter årtiers fremskridt mener forskere, at fusionskraft endelig er klar til at gøre krav på sin dag, og at den hellige gral af grænseløs, forbrændingsfri, kulstoffri energi kan være inden for rækkevidde.
Den italienske energigigant Eni deler denne optimisme og investerer 50 mio. EUR (62 mio. USD) i et samarbejdsprojekt med MITs Plasma Fusion and Science Center (PSFC) og det private selskab Commonwealth Fusion Systems (CFS), som har til formål at fremskynde fusionskraft til nettet på så lidt som 15 år.
Styring af fusion, den proces, der driver solen og stjernerne, er standset af det ældgamle problem: mens praksis frigiver enorme mængder energi, kan den kun udføres ved ekstreme temperaturer på millioner af grader Celsius, varmere end midten af sol og for varmt til at noget fast materiale kan holde til.
Som et resultat af udfordringen med indespærring af fusionsbrændstoffer under disse ekstreme forhold, har fusionskraftforsøg indtil nu kørt med underskud og genereret mindre energi, end der kræves for at opretholde fusionsreaktionerne, og er derfor ude af stand til at producere elektricitet for gitteret.
"Fusionsforskning er blevet grundigt undersøgt i løbet af de sidste årtier, hvilket har resulteret i fremskridt inden for videnskabelig forståelse og teknologier til fusionskraft," siger CFS CEO Robert Mumgaard.
"CFS kommercialiserer fusion ved hjælp af højfeltstilgangen, hvor vi udvikler nye højfeltsmagneter til at lave mindre fusionsenheder ved at bruge den samme fysiktilgang som de større offentlige programmer. For at gøre dette arbejder CFS tæt sammen med MIT i et samarbejdsprojekt, der begynder med at udvikle de nye magneter."
SPARC-enheden bruger kraftige magnetiske felter til at holde det varme plasma på plads - en gasformig suppe af subatomære partikler - for at forhindre, at den kommer i kontakt med nogen del af det doughnut-formede vakuumkammer.
"Den største udfordring er at skabe et plasma under betingelser for fusion, så det producerer mere strøm, end det forbruger," forklarer Mumgaard. "Dette afhænger i høj grad af et underområde af fysik kendt som plasmafysik."
Dette kompakte eksperiment er designet til at producere omkring 100 MW varme i ti sekunders pulser, lige så meget strøm som en lille by bruger. Men da SPARC er et eksperiment, vil det ikke omfatte systemerne til at omdanne fusionskraften til elektricitet.
Forskere ved MIT forventer, at output vil være mere end det dobbelte af den effekt, der bruges til at opvarme plasmaet, og endelig opnår den ultimative tekniske milepæl: positiv nettoenergi fra fusion.
"Fusion sker inde i et plasma, der holdes på plads og isoleres ved hjælp af magnetiske felter," siger Mumgaard. "Dette er konceptuelt som en magnetisk flaske. Magnetfeltets styrke hænger meget stærkt sammen med den magnetiske flaskes evne til at isolere plasmaet, så det kan nå fusionsbetingelser.
"Således, hvis vi kan lave stærke magneter, kan vi lave plasmaer, der kan blive varmere og tættere ved at bruge mindre strøm til at opretholde det. Og med bedre plasmaer kan vi gøre enhederne mindre og mere håndterbare at konstruere og udvikle.
”Med højtemperatur-superledere har vi fået et nyt værktøj til at lave meget højstyrke magnetiske felter og dermed bedre og mindre magnetflasker. Vi tror på, at dette vil få os til at fusionere hurtigere."
Mumgaard refererer til en ny generation af superledende elektromagneter med stor boring, der har potentialet til at producere et magnetfelt dobbelt så stærkt som det, der anvendes i et eksisterende fusionseksperiment, hvilket muliggør en mere end ti gange forøgelse af effekten pr. størrelse.
Fremstillet af ståltape belagt med en forbindelse kaldet yttrium-barium-kobberoxid (YBCO), vil de nye superledende magneter gøre det muligt for SPARC at producere en fusionseffekt omkring en femtedel af ITER, men i en enhed, der kun er omkring 1/65 af bind.
Ved at reducere størrelsen, omkostningerne, tidslinjen og den organisatoriske kompleksitet, der kræves for at bygge netfusionsenergienheder, vil YBCO-magneter også muliggøre nye akademiske og kommercielle tilgange til fusionsenergi.
"SPARC og ITER er begge tokamaks, en specifik type magnetisk flaske baseret på den omfattende grundlæggende videnskab om plasmafysisk udvikling gennem årtier," præciserer Mumgaard.
"SPARC vil bruge den næste generation af højtemperatur-superledermagneter (HTS), der giver mulighed for et meget højere magnetfelt, hvilket giver den målrettede fusionsydelse i meget mindre størrelse.
"Vi mener, at dette vil være en nøglekomponent i at opnå fusion på en klimarelevant tidsskala og et økonomisk attraktivt produkt."
Med hensyn til tidsskalaer og kommerciel levedygtighed er SPARC en udvikling af et tokamak-design, der er blevet undersøgt og forfinet i årtier, inklusive arbejde på MIT, der begyndte i 1970'erne.
SPARC-eksperimentet har til formål at bane vejen for verdens første ægte fusionskraftanlæg med en kapacitet på omkring 200 MW elektricitet, der kan sammenlignes med de fleste kommercielle elkraftværker.
På trods af udbredt skepsis omkring fusionskraft – Eni har den fremadrettede vision om at være det første globale olieselskab, der investerer kraftigt i det – mener fortalere, at teknikken potentielt kan opfylde en væsentlig del af verdens voksende energibehov, samtidig med at den skærer ned. drivhusgasemissioner.
Den mindre skala, som de nye superledende magneter muliggør, muliggør potentielt en hurtigere og billigere vej til elektricitet fra fusionsenergi på nettet.
Eni anslår, at det vil koste 3 mia. USD at udvikle en fusionsreaktor på 200 MW inden 2033. ITER-projektet, et samarbejde mellem Europa, USA, Kina, Indien, Japan, Rusland og Sydkorea, er mere end halvvejs hen imod målet om en første super -opvarmet plasmatest i 2025 og første fuld-effekt fusion i 2035, og har et budget på omkring €20 mia. Som med SPARC er ITER designet til ikke at producere elektricitet.
Så med det amerikanske net, der bevæger sig væk fra monolitiske 2GW-3GW kul- eller fissionskraftværker til dem i 100MW-500MW-området, kan fusionskraft konkurrere på en hård markedsplads – og, hvis ja, hvornår?
"Der er stadig forskning, der skal laves, men udfordringerne er kendte, ny innovation peger på vejen til at accelerere tingene, nye aktører som CFS sætter et kommercielt fokus på problemerne, og den grundlæggende videnskab er moden," siger Mumgaard.
”Vi tror på, at fusion er tættere på, end mange tror. Følg med." jQuery( document ).ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });
DAMM Cellular Systems A/S er en af verdens førende inden for pålidelige, robuste og let skalerbare Terrestrial Trunked Radio (TETRA) og digital mobilradio (DMR) kommunikationssystemer til industrielle, kommercielle og offentlige sikkerhedskunder.
DAMM TetraFlex Dispatcher tilbyder øget effektivitet i organisationer, der driver en flåde af abonnenter, der kræver radiokommunikationskommando, kontrol og overvågning.
DAMM TetraFlex stemme- og datalogsystem tilbyder omfattende og nøjagtige stemme- og dataoptagelsesfunktioner samt en bred vifte af CDR-logningsfaciliteter.
Green Tape Solutions er et australsk konsulentfirma med speciale i miljøvurderinger, godkendelser og revision samt økologiske undersøgelser.
Når du ønsker at forbedre dit kraftværks ydeevne og pålidelighed, vil du have den rigtige simuleringsoplevelse for at få dig derhen. Én virksomhed har dedikationen til at producere naturtro kraftværkssimulatorer, der sikrer, at dit personale har den nødvendige viden til at drive dit kraftværk sikkert og effektivt.
Indlægstid: 18. december 2019