Bright SPARC: bisakah ilmuwan MIT mewujudkan kekuatan fusi?

Kami menggunakannya untuk memberi Anda pengalaman terbaik. Jika Anda terus menggunakan situs web kami, kami berasumsi bahwa Anda senang menerima semua cookie di situs web ini.

Perusahaan minyak Italia Eni menginvestasikan $50 juta di Commonwealth Fusion Systems, sebuah spin-out MIT yang berkolaborasi dengan institut tersebut dalam pengembangan magnet superkonduktor untuk menghasilkan energi nol karbon dalam eksperimen tenaga fusi yang disebut SPARC. Julian Turner mendapat penjelasan dari CEO Robert Mumgaard.

Jauh di dalam aula suci Massachusetts Institute of Technology (MIT) sebuah revolusi energi sedang terjadi. Setelah kemajuan selama beberapa dekade, para ilmuwan percaya bahwa kekuatan fusi akhirnya siap untuk mencapai masa kejayaannya dan bahwa sumber energi tanpa batas, bebas pembakaran, dan tanpa karbon mungkin dapat dijangkau.

Raksasa energi Italia, Eni, memiliki optimisme yang sama, dengan menginvestasikan €50 juta ($62 juta) dalam proyek kolaborasi dengan Plasma Fusion and Science Center (PSFC) milik MIT dan perusahaan swasta Commonwealth Fusion Systems (CFS), yang bertujuan untuk mempercepat penyaluran tenaga fusi ke dalam jaringan listrik. hanya dalam waktu 15 tahun.

Pengendalian fusi, proses yang menggerakkan matahari dan bintang, terhenti karena masalah yang sudah ada sejak lama: meskipun praktik ini melepaskan sejumlah besar energi, namun hal ini hanya dapat dilakukan pada suhu ekstrem jutaan derajat Celcius, lebih panas dari pusat fusi. matahari, dan terlalu panas untuk menahan material padat apa pun.

Sebagai akibat dari tantangan terbatasnya bahan bakar fusi dalam kondisi ekstrem ini, eksperimen tenaga fusi, hingga saat ini, mengalami defisit, menghasilkan lebih sedikit energi daripada yang dibutuhkan untuk mempertahankan reaksi fusi, dan oleh karena itu tidak mampu menghasilkan listrik untuk jangka waktu yang lama. jaringan.

“Penelitian fusi telah dipelajari secara ekstensif selama beberapa dekade terakhir, menghasilkan kemajuan dalam pemahaman ilmiah dan teknologi untuk tenaga fusi,” kata CEO CFS Robert Mumgaard.

“CFS mengkomersialkan fusi menggunakan pendekatan medan tinggi, di mana kami mengembangkan magnet medan tinggi baru untuk membuat perangkat fusi yang lebih kecil menggunakan pendekatan fisika yang sama dengan program pemerintah yang lebih besar. Untuk melakukan hal ini, CFS bekerja sama dengan MIT dalam proyek kolaboratif, dimulai dengan pengembangan magnet baru.”

Perangkat SPARC menggunakan medan magnet yang kuat untuk menahan plasma panas – sup gas partikel subatom – untuk mencegahnya bersentuhan dengan bagian mana pun dari ruang vakum berbentuk donat.

“Tantangan utamanya adalah menciptakan plasma pada kondisi terjadinya fusi sehingga menghasilkan lebih banyak daya daripada yang dikonsumsi,” jelas Mumgaard. “Hal ini sangat bergantung pada subbidang fisika yang dikenal sebagai fisika plasma.”

Eksperimen kompak ini dirancang untuk menghasilkan sekitar 100MW panas dalam waktu sepuluh detik, sama besarnya dengan daya yang digunakan oleh kota kecil. Namun, karena SPARC adalah sebuah eksperimen, maka SPARC tidak akan menyertakan sistem untuk mengubah tenaga fusi menjadi listrik.

Para ilmuwan di MIT memperkirakan keluarannya akan lebih dari dua kali lipat daya yang digunakan untuk memanaskan plasma, dan akhirnya mencapai tonggak teknis utama: energi bersih positif dari fusi.

“Fusi terjadi di dalam plasma yang ditahan dan diisolasi menggunakan medan magnet,” kata Mumgaard. “Ini secara konseptual seperti botol magnet. Kekuatan medan magnet sangat berkaitan dengan kemampuan botol magnet dalam mengisolasi plasma sehingga dapat mencapai kondisi fusi.

“Jadi, jika kita bisa membuat magnet yang kuat, kita bisa membuat plasma yang bisa menjadi lebih panas dan lebih padat dengan menggunakan lebih sedikit daya untuk menopangnya. Dan dengan plasma yang lebih baik kita dapat membuat perangkat menjadi lebih kecil dan lebih mudah untuk dibangun dan dikembangkan.

“Dengan superkonduktor suhu tinggi, kami memiliki alat baru untuk membuat medan magnet berkekuatan sangat tinggi, sehingga menghasilkan botol magnet yang lebih baik dan lebih kecil. Kami percaya ini akan membuat kita melakukan fusi lebih cepat.”

Mumgaard mengacu pada generasi baru elektromagnet superkonduktor bor besar yang memiliki potensi menghasilkan medan magnet dua kali lebih kuat dari yang digunakan dalam eksperimen fusi yang ada, sehingga memungkinkan peningkatan daya per ukuran lebih dari sepuluh kali lipat.

Terbuat dari pita baja yang dilapisi dengan senyawa yang disebut yttrium-barium-copper oxide (YBCO), magnet superkonduktor baru akan memungkinkan SPARC menghasilkan keluaran daya fusi sekitar seperlima dari ITER tetapi dalam perangkat yang hanya sekitar 1/65 daya fusi. volume.

Dengan mengurangi ukuran, biaya, jangka waktu, dan kompleksitas organisasi yang diperlukan untuk membangun perangkat energi fusi bersih, magnet YBCO juga akan memungkinkan pendekatan akademis dan komersial baru terhadap energi fusi.

“SPARC dan ITER keduanya merupakan tokamak, sejenis botol magnetis khusus yang didasarkan pada ilmu dasar ekstensif pengembangan fisika plasma selama beberapa dekade,” jelas Mumgaard.

“SPARC akan memanfaatkan magnet superkonduktor suhu tinggi (HTS) generasi berikutnya yang memungkinkan medan magnet jauh lebih tinggi, sehingga memberikan kinerja fusi yang ditargetkan pada ukuran yang jauh lebih kecil.

“Kami percaya ini akan menjadi komponen kunci dalam mencapai fusi dalam skala waktu yang relevan dengan iklim dan produk yang menarik secara ekonomi.”

Mengenai rentang waktu dan kelayakan komersial, SPARC merupakan evolusi dari desain tokamak yang telah dipelajari dan disempurnakan selama beberapa dekade, termasuk pekerjaan di MIT yang dimulai pada tahun 1970an.

Eksperimen SPARC bertujuan untuk membuka jalan bagi fasilitas pembangkit listrik fusi pertama di dunia dengan kapasitas listrik sekitar 200MW, sebanding dengan sebagian besar pembangkit listrik komersial.

Meskipun ada skeptisisme luas terhadap energi fusi – Eni memiliki visi masa depan untuk menjadi perusahaan minyak global pertama yang berinvestasi besar-besaran pada energi fusi – para pendukungnya percaya bahwa teknik ini berpotensi memenuhi sebagian besar kebutuhan energi dunia yang terus meningkat, sekaligus mengurangi kebutuhan energi dunia. emisi gas rumah kaca.

Skala yang lebih kecil yang dimungkinkan oleh magnet superkonduktor baru berpotensi memungkinkan jalur listrik yang lebih cepat dan lebih murah dari energi fusi di jaringan listrik.

Eni memperkirakan akan memakan biaya $3 miliar untuk mengembangkan reaktor fusi 200MW pada tahun 2033. Proyek ITER, sebuah kolaborasi antara Eropa, AS, Tiongkok, India, Jepang, Rusia, dan Korea Selatan, sudah lebih dari setengah jalan menuju target reaktor super pertama. -uji plasma panas pada tahun 2025 dan fusi kekuatan penuh pertama pada tahun 2035, dan memiliki anggaran sekitar €20 miliar. Seperti halnya SPARC, ITER dirancang untuk tidak menghasilkan listrik.

Jadi, dengan beralihnya jaringan listrik Amerika dari pembangkit listrik tenaga batu bara monolitik berkapasitas 2GW-3GW atau fisi ke pembangkit listrik berkapasitas 100MW-500MW, dapatkah pembangkit listrik fusi bersaing di pasar yang sulit – dan, jika ya, kapan?

“Masih ada penelitian yang harus dilakukan, namun tantangannya sudah diketahui, inovasi baru menunjukkan jalan untuk mempercepat berbagai hal, pemain baru seperti CFS membawa fokus komersial terhadap permasalahan ini dan ilmu pengetahuan dasarnya sudah matang,” kata Mumgaard.

“Kami percaya bahwa fusi lebih dekat daripada yang diperkirakan banyak orang. Pantau terus." jQuery( dokumen ).siap(fungsi() { /* Korsel perusahaan */ jQuery('.carousel').slick({ titik: benar, tak terbatas: benar, kecepatan: 300, beban malas: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: benar });

DAMM Cellular Systems A/S adalah salah satu pemimpin dunia dalam sistem komunikasi Terrestrial Trunked Radio (TETRA) dan digital mobile radio (DMR) yang andal, tangguh, dan mudah diskalakan untuk pelanggan industri, komersial, dan keselamatan publik.

DAMM TetraFlex Dispatcher menawarkan peningkatan efisiensi dalam organisasi, mengoperasikan armada pelanggan yang memerlukan perintah, kontrol, dan pemantauan komunikasi radio.

Sistem Log Suara dan Data DAMM TetraFlex menawarkan fungsi perekaman suara dan data yang komprehensif dan akurat, serta berbagai fasilitas pencatatan CDR.

Green Tape Solutions adalah konsultan Australia, yang mengkhususkan diri dalam penilaian lingkungan, persetujuan dan audit, serta survei ekologi.

Saat Anda ingin meningkatkan kinerja dan keandalan pembangkit listrik, Anda memerlukan pengalaman simulasi yang tepat untuk membawa Anda ke sana. Sebuah perusahaan memiliki dedikasi untuk memproduksi simulator pembangkit listrik yang nyata yang memastikan bahwa personel Anda memiliki pengetahuan yang diperlukan untuk mengoperasikan pembangkit listrik Anda dengan aman dan efisien.


Waktu posting: 18 Des-2019
Obrolan Daring WhatsApp!