אנו משתמשים בהם כדי להעניק לך את החוויה הטובה ביותר. אם תמשיך להשתמש באתר שלנו, נניח שאתה שמח לקבל את כל העוגיות באתר זה.
חברת הנפט האיטלקית Eni משקיעה 50 מיליון דולר ב-Commonwealth Fusion Systems, ספינאוט של MIT המשתף פעולה עם המכון בפיתוח מגנטים מוליכים-על להפקת אנרגיה אפס פחמן בניסוי כוח היתוך בשם SPARC. ג'וליאן טרנר מקבל את השפל מהמנכ"ל רוברט מומגורד.
עמוק בתוך האולמות המקודשים של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) מתרחשת מהפכת אנרגיה. לאחר עשרות שנים של התקדמות, מדענים מאמינים שכוח ההיתוך מוכן סוף סוף לתבוע את יומו וכי הגביע הקדוש של אנרגיה ללא גבולות, נטולת בעירה, אפס פחמן עשוי להיות בהישג יד.
ענקית האנרגיה האיטלקית Eni חולקת את האופטימיות הזו, כשהיא משקיעה 50 מיליון אירו (62 מיליון דולר) בפרויקט שיתוף פעולה עם מרכז היתוך והמדע הפלזמה של MIT (PSFC) והחברה הפרטית Commonwealth Fusion Systems (CFS), שמטרתה להעלות את כוח ההיתוך במהירות אל הרשת. תוך 15 שנים בלבד.
שליטה בהיתוך, התהליך המניע את השמש והכוכבים, נעצר על ידי הבעיה עתיקת היומין: בעוד שהתרגול משחרר כמויות עצומות של אנרגיה, ניתן לבצע אותו רק בטמפרטורות קיצוניות של מיליוני מעלות צלזיוס, חמות יותר ממרכז שמש, וחם מכדי שחומר מוצק יחזיק מעמד.
כתוצאה מהאתגר של כליאת דלקי היתוך בתנאים קיצוניים אלו, ניסויי כוח היתוך פעלו עד כה בגירעון, ויצרו פחות אנרגיה ממה שנדרש כדי לקיים את תגובות ההיתוך, ולכן אינם מסוגלים לייצר חשמל עבור הרשת.
"מחקר היתוך נחקר בהרחבה במהלך העשורים האחרונים, והביא להתקדמות בהבנה מדעית ובטכנולוגיות לכוח היתוך", אומר מנכ"ל CFS, רוברט מומגורד.
"CFS מסחור היתוך באמצעות גישת השדה הגבוה, שם אנו מפתחים מגנטים חדשים בשדה גבוה לייצור התקני היתוך קטנים יותר תוך שימוש באותה גישת פיזיקה כמו התוכניות הממשלתיות הגדולות יותר. לשם כך, CFS עובדת בשיתוף פעולה הדוק עם MIT בפרויקט שיתופי, שמתחיל בפיתוח המגנטים החדשים".
מכשיר ה-SPARC משתמש בשדות מגנטיים רבי עוצמה כדי להחזיק את הפלזמה החמה - מרק גזי של חלקיקים תת-אטומיים - כדי למנוע ממנה לבוא במגע עם כל חלק של תא הוואקום בצורת סופגנייה.
"האתגר העיקרי הוא ליצור פלזמה בתנאים להתרחשות היתוך כך שהיא מייצרת יותר כוח ממה שהיא צורכת", מסביר Mumgaard. "זה מסתמך במידה רבה על תת-תחום של פיזיקה המכונה פיזיקת פלזמה."
הניסוי הקומפקטי הזה נועד לייצר בסביבות 100MW של חום בפולסים של עשר שניות, כמות הספק המשמשת עיר קטנה. אבל, מכיוון ש-SPARC הוא ניסוי, הוא לא יכלול את המערכות להפיכת כוח ההיתוך לחשמל.
מדענים ב-MIT צופים שהתפוקה תהיה יותר מפי שניים מההספק המשמש לחימום הפלזמה, ולבסוף משיגים את אבן הדרך הטכנית האולטימטיבית: אנרגיה נטו חיובית מהיתוך.
"היתוך מתרחש בתוך פלזמה המוחזקת במקומה ומבודדת באמצעות שדות מגנטיים", אומר Mumgaard. "זה דומה מבחינה רעיונית לבקבוק מגנטי. עוצמת השדה המגנטי קשורה מאוד ליכולת של הבקבוק המגנטי לבודד את הפלזמה כך שהיא תוכל להגיע לתנאי היתוך.
"לכן, אם נוכל ליצור מגנטים חזקים נוכל ליצור פלזמות שיכולות להתחמם וצפופות יותר תוך שימוש בפחות כוח כדי לקיים אותן. ועם פלזמות טובות יותר נוכל להפוך את המכשירים לקטנים יותר וניתנים לניהולם יותר לבנייה ולפיתוח.
"עם מוליכים בטמפרטורה גבוהה, יש לנו כלי חדש ליצור שדות מגנטיים בעלי חוזק גבוה מאוד, ובכך בקבוקים מגנטיים טובים וקטנים יותר. אנחנו מאמינים שזה יגרום לנו להתמזג מהר יותר".
Mumgaard מתכוון לדור חדש של אלקטרומגנטים מוליכי-על בעלי קדמה גדולה שיש להם פוטנציאל לייצר שדה מגנטי חזק פי שניים מזה המופעל בכל ניסוי היתוך קיים, המאפשרים הגדלה של יותר מפי עשרה בהספק לכל גודל.
המגנטים המוליכים החדשים עשויים מסרט פלדה מצופה בתרכובת הנקראת תחמוצת איטריום-בריום-נחושת (YBCO), יאפשרו ל-SPARC לייצר תפוקת היתוך בערך חמישית מזה של ITER, אך בהתקן שהוא רק כ-1/65 כֶּרֶך.
על ידי הפחתת הגודל, העלות, ציר הזמן והמורכבות הארגונית הנדרשים לבניית התקני אנרגיית היתוך נטו, מגנטים של YBCO יאפשרו גם גישות אקדמיות ומסחריות חדשות, לאנרגיית היתוך.
"SPARC ו-ITER הם שניהם טוקאמקים, סוג ספציפי של בקבוק מגנטי המבוסס על המדע הבסיסי הנרחב של פיתוח פיזיקת פלזמה במהלך עשרות השנים", מבהיר מומגורד.
"SPARC תשתמש בדור הבא של מגנטים מוליכים בטמפרטורה גבוהה (HTS) המאפשרים שדה מגנטי גבוה בהרבה, ומעניקים לביצועי היתוך ממוקדים בגודל קטן בהרבה.
"אנו מאמינים שזה יהיה מרכיב מרכזי בהשגת היתוך בלוח זמנים רלוונטי לאקלים ומוצר אטרקטיבי מבחינה כלכלית."
בנושא לוחות זמנים וכדאיות מסחרית, SPARC הוא אבולוציה של עיצוב טוקאמק שנחקר ומשוכלל במשך עשרות שנים, כולל עבודה ב-MIT שהחלה בשנות ה-70.
ניסוי SPARC נועד לסלול את הדרך למתקן היתוך האמיתי הראשון בעולם עם קיבולת של כ-200MW של חשמל, הדומה לזה של רוב תחנות הכוח החשמליות המסחריות.
למרות הספקנות הנרחבת סביב כוח היתוך - לאני יש חזון צופה פני עתיד להיות חברת הנפט העולמית הראשונה שתשקיע בה רבות - התומכים מאמינים שהטכניקה יכולה לענות על חלק ניכר מצרכי האנרגיה ההולכים וגדלים של העולם, ובו בזמן לקצץ פליטת גזי חממה.
קנה המידה הקטן יותר שמאפשרים המגנטים המוליכים החדשים מאפשרים פוטנציאל נתיב מהיר וזול יותר לחשמל מאנרגיית היתוך ברשת.
Eni מעריכה שזה יעלה 3 מיליארד דולר לפיתוח כור היתוך של 200MW עד 2033. פרויקט ITER, שיתוף פעולה בין אירופה, ארה"ב, סין, הודו, יפן, רוסיה ודרום קוריאה, נמצא יותר ממחצית הדרך לקראת היעד של סופר ראשון -בדיקת פלזמה מחוממת עד 2025 והיתוך ראשון בעוצמה מלאה עד 2035, ויש לו תקציב של כ-20 מיליארד יורו. כמו עם SPARC, ITER נועד לא לייצר חשמל.
אז, כאשר הרשת האמריקאית מתרחקת מתחנות כוח פחם מונוליטיות 2GW-3GW או ביקוע לכיוון אלה בטווח 100MW-500MW, האם כוח היתוך יכול להתחרות בשוק קשה - ואם כן, מתי?
"יש עדיין מחקר לעשות, אבל האתגרים ידועים, חדשנות חדשה מצביעה על הדרך להאיץ דברים, שחקנים חדשים כמו CFS מביאים מיקוד מסחרי לבעיות והמדע הבסיסי בשל", אומר Mumgaard.
"אנחנו מאמינים שההיתוך קרוב יותר ממה שרבים חושבים. הישארו מעודכנים." 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 היא מהמובילות בעולם בתחום מערכות תקשורת רדיו טראק קרקעי (TETRA) ורדיו נייד דיגיטלי (DMR) אמינות, קשוחות וניתנות להרחבה עבור לקוחות בטיחות תעשייתיים, מסחריים וציבוריים.
DAMM TetraFlex Dispatcher מציע יעילות מוגברת בארגונים, מפעיל צי מנויים הדורשים שליטה, בקרה וניטור תקשורת רדיו.
DAMM TetraFlex Voice and Data Log System מציעה פונקציות הקלטת קול ונתונים מקיפות ומדויקות, כמו גם מגוון רחב של מתקני רישום CDR.
Green Tape Solutions היא חברת ייעוץ אוסטרלית, המתמחה בהערכות סביבתיות, אישורים וביקורת, כמו גם סקרים אקולוגיים.
כאשר אתה מחפש לשפר את הביצועים והאמינות של תחנת הכוח שלך, תרצה שחווית הסימולציה הנכונה תביא אותך לשם. לחברה אחת יש את המסירות לייצר סימולטורים של תחנות כוח אמיתיות המבטיחות שלאנשיך יש את הידע הנדרש להפעלת תחנת הכוח שלך בצורה בטוחה ויעילה.
זמן פרסום: 18 בדצמבר 2019