Bright SPARC: შეუძლიათ MIT-ის მეცნიერებს შერწყმის ენერგია რეალობად აქციონ?

ჩვენ ვიყენებთ მათ, რომ მოგაწოდოთ საუკეთესო გამოცდილება. თუ განაგრძობთ ჩვენი ვებსაიტის გამოყენებას, ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ სიამოვნებით მიიღებთ ყველა ქუქი-ფაილს ამ ვებსაიტზე.

იტალიური ნავთობკომპანია Eni 50 მილიონი დოლარის ინვესტიციას ახორციელებს Commonwealth Fusion Systems-ში, MIT spinout-ში, რომელიც თანამშრომლობს ინსტიტუტთან სუპერგამტარი მაგნიტების შემუშავებაზე ნულოვანი ნახშირბადის ენერგიის წარმოებისთვის შერწყმის ენერგიის ექსპერიმენტში, სახელწოდებით SPARC. ჯულიან ტერნერი აღმასრულებელ დირექტორს რობერტ მუმგარდს უარყოფს.

მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) წმინდა დარბაზების სიღრმეში ენერგეტიკული რევოლუცია მიმდინარეობს. ათწლეულების წინსვლის შემდეგ, მეცნიერები თვლიან, რომ შერწყმის ძალა საბოლოოდ მზად არის მოითხოვოს თავისი დღე და რომ უსაზღვრო, წვის გარეშე, ნულოვანი ნახშირბადის ენერგიის წმინდა გრაალი შეიძლება იყოს მისაწვდომი.

იტალიის ენერგეტიკული გიგანტი Eni იზიარებს ამ ოპტიმიზმს და 50 მილიონი ევროს ($62 მილიონი) ინვესტიციას ახორციელებს MIT-ის Plasma Fusion and Science Center-თან (PSFC) და კერძო კომპანიასთან Commonwealth Fusion Systems-თან (CFS) ერთობლივ პროექტში, რომელიც მიზნად ისახავს ქსელში სინთეზური ენერგიის დაჩქარებას. სულ რაღაც 15 წელიწადში.

შერწყმის კონტროლი, პროცესი, რომელიც კვებავს მზესა და ვარსკვლავებს, შეჩერებულია საუკუნოვანი პრობლემის გამო: სანამ პრაქტიკა ათავისუფლებს უზარმაზარ ენერგიას, ის შეიძლება შესრულდეს მხოლოდ მილიონობით გრადუს ცელსიუსის ექსტრემალურ ტემპერატურაზე, უფრო ცხელ ვიდრე ცენტრი. მზე და ძალიან ცხელია ნებისმიერი მყარი მასალისთვის.

ამ ექსტრემალურ პირობებში შერწყმის საწვავის შეზღუდვის გამოწვევის შედეგად, შერწყმის სიმძლავრის ექსპერიმენტები დღემდე დეფიციტზე მუშაობდა, გამოიმუშავებდა ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე საჭიროა შერწყმის რეაქციების შესანარჩუნებლად და, შესაბამისად, ვერ აწარმოებენ ელექტროენერგიას. ბადე.

„შერწყმის კვლევები ინტენსიურად იქნა შესწავლილი ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, რამაც გამოიწვია მეცნიერული გაგება და შერწყმის ენერგიის ტექნოლოგიების მიღწევები“, - ამბობს CFS-ის აღმასრულებელი დირექტორი რობერტ მუმგარდი.

„CFS ახორციელებს შერწყმის კომერციალიზაციას მაღალი ველის მიდგომის გამოყენებით, სადაც ჩვენ ვავითარებთ ახალ მაღალი ველის მაგნიტებს პატარა შერწყმის მოწყობილობების შესაქმნელად იმავე ფიზიკის მიდგომის გამოყენებით, როგორც უფრო დიდი სამთავრობო პროგრამები. ამისათვის CFS მჭიდროდ თანამშრომლობს MIT-თან ერთობლივ პროექტში, რომელიც იწყება ახალი მაგნიტების შემუშავებით.

SPARC მოწყობილობა იყენებს ძლიერ მაგნიტურ ველებს ცხელი პლაზმის - სუბატომური ნაწილაკების აირისებური სუპის შესანარჩუნებლად, რათა თავიდან აიცილოს ის კონტაქტში დონატის ფორმის ვაკუუმის კამერის ნებისმიერ ნაწილთან.

„მთავარი გამოწვევა არის პლაზმის შექმნა ისეთი პირობებით, რომ მოხდეს შერწყმა ისე, რომ იგი გამოიმუშავებს იმაზე მეტ ენერგიას, ვიდრე მოიხმარს“, განმარტავს მუმგარდი. ”ეს დიდწილად ეყრდნობა ფიზიკის ქვეველს, რომელიც ცნობილია როგორც პლაზმის ფიზიკა.”

ეს კომპაქტური ექსპერიმენტი შექმნილია დაახლოებით 100 მეგავატი სითბოს გამომუშავებისთვის ათი წამის იმპულსებში, იმდენი სიმძლავრე, რამდენიც პატარა ქალაქს იყენებს. მაგრამ, რადგან SPARC არის ექსპერიმენტი, ის არ მოიცავს სისტემებს, რომლებიც დნობის ენერგიას ელექტროენერგიად გადააქცევენ.

MIT-ის მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ გამომავალი ორჯერ მეტი სიმძლავრე იქნება პლაზმის გასათბობად, საბოლოოდ კი მიაღწევენ საბოლოო ტექნიკურ ეტაპს: შერწყმის შედეგად მიღებული წმინდა ენერგიის პოზიტიურ ენერგიას.

„შერწყმა ხდება პლაზმის შიგნით, რომელიც დამაგრებულია და იზოლირებულია მაგნიტური ველების გამოყენებით“, - ამბობს მუმგარდი. „ეს კონცეპტუალურად მაგნიტური ბოთლის მსგავსია. მაგნიტური ველის სიძლიერე ძლიერ კავშირშია მაგნიტური ბოთლის უნართან, მოახდინოს პლაზმის იზოლაცია, რათა მიაღწიოს შერწყმის პირობებს.

”ამგვარად, თუ ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ ძლიერი მაგნიტები, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ პლაზმა, რომელიც შეიძლება გახდეს უფრო ცხელი და მკვრივი, ნაკლები ენერგიის გამოყენებით მის შესანარჩუნებლად. და უკეთესი პლაზმის საშუალებით ჩვენ შეგვიძლია გავხადოთ მოწყობილობები უფრო პატარა და უფრო მართვადი კონსტრუქციისა და განვითარებისთვის.

„მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარებით, ჩვენ გვაქვს ახალი ინსტრუმენტი ძალიან მაღალი სიმტკიცის მაგნიტური ველების დასამზადებლად და, შესაბამისად, უკეთესი და პატარა მაგნიტური ბოთლების შესაქმნელად. ჩვენ გვჯერა, რომ ეს უფრო სწრაფად მიგვიყვანს შერწყმამდე. ”

მუმგარდი გულისხმობს ახალი თაობის მსხვილგამტარ ზეგამტარ ელექტრომაგნიტებს, რომლებსაც აქვთ მაგნიტური ველის წარმოქმნის პოტენციალი ორჯერ უფრო ძლიერი, ვიდრე ეს გამოყენებულია შერწყმის ნებისმიერ ექსპერიმენტში, რაც საშუალებას იძლევა ათჯერ გაზარდოს სიმძლავრე თითო ზომაზე.

დამზადებულია ფოლადის ლენტისაგან, რომელიც დაფარულია ნაერთით, სახელად იტრიუმ-ბარიუმ-სპილენძის ოქსიდი (YBCO), ახალი სუპერგამტარი მაგნიტები საშუალებას მისცემს SPARC-ს გამოიმუშაოს შერწყმის სიმძლავრე ITER-ის დაახლოებით მეხუთედი, მაგრამ მოწყობილობაში, რომელიც არის მხოლოდ 1/65. მოცულობა.

წმინდა შერწყმის ენერგიის მოწყობილობების შესაქმნელად საჭირო ზომის, ღირებულების, ვადების და ორგანიზაციული სირთულის შემცირებით, YBCO მაგნიტები ასევე საშუალებას მისცემს ახალ აკადემიურ და კომერციულ მიდგომებს შერწყმის ენერგიის მიმართ.

„SPARC და ITER ორივე ტოკამაკია, მაგნიტური ბოთლის სპეციფიკური ტიპი, რომელიც დაფუძნებულია ათწლეულების განმავლობაში პლაზმის ფიზიკის განვითარების ფართო მეცნიერებაზე“, - განმარტავს მუმგარდი.

„SPARC გამოიყენებს შემდეგი თაობის მაღალტემპერატურულ ზეგამტარულ (HTS) მაგნიტებს, რომლებიც იძლევა ბევრად უფრო მაღალ მაგნიტურ ველს, რაც მიზანმიმართულ შერწყმას გაცილებით მცირე ზომით უზრუნველყოფს.

„ჩვენ გვჯერა, რომ ეს იქნება კლიმატთან შესაბამის დროში შერწყმის მიღწევის მთავარი კომპონენტი და ეკონომიკურად მიმზიდველი პროდუქტი.

ვადებისა და კომერციული სიცოცხლისუნარიანობის თემაზე, SPARC არის ტოკამაკის დიზაინის ევოლუცია, რომელიც ათწლეულების განმავლობაში იყო შესწავლილი და დახვეწილი, მათ შორის MIT-ში მუშაობა, რომელიც დაიწყო 1970-იან წლებში.

SPARC-ის ექსპერიმენტი მიზნად ისახავს გზა გაუხსნას მსოფლიოში პირველი ჭეშმარიტი შერწყმის ელექტროსადგურს, რომლის სიმძლავრეა დაახლოებით 200 მეგავატი ელექტროენერგია, რომელიც შედარებულია უმეტეს კომერციულ ელექტროსადგურებთან შედარებით.

შერწყმის ენერგიის ირგვლივ გავრცელებული სკეპტიციზმის მიუხედავად - Eni-ს აქვს პერსპექტიული ხედვა, იყოს პირველი გლობალური ნავთობკომპანია, რომელიც მასში დიდ ინვესტიციას განახორციელებს - დამცველები თვლიან, რომ ტექნიკას შეუძლია პოტენციურად დააკმაყოფილოს მსოფლიოს მზარდი ენერგეტიკული საჭიროებების მნიშვნელოვანი ნაწილი და ამავე დროს შეამციროს. სათბურის გაზების გამონაბოლქვი.

ახალი ზეგამტარი მაგნიტების მიერ ნებადართული უფრო მცირე მასშტაბი პოტენციურად საშუალებას აძლევს ელექტროენერგიის უფრო სწრაფ და იაფ გზას ქსელში შერწყმის ენერგიისგან.

Eni-ის შეფასებით, $3 მილიარდი დაჯდება 200 მგვტ სიმძლავრის შერწყმა რეაქტორის განვითარება 2033 წლისთვის. ITER-ის პროექტი, რომელიც თანამშრომლობს ევროპას, აშშ-ს, ჩინეთს, ინდოეთს, იაპონიას, რუსეთსა და სამხრეთ კორეას შორის. - გაცხელებული პლაზმის ტესტი 2025 წლისთვის და პირველი სრული სიმძლავრის შერწყმა 2035 წლისთვის და აქვს დაახლოებით 20 მილიარდი ევროს ბიუჯეტი. როგორც SPARC-ის შემთხვევაში, ITER შექმნილია ისე, რომ არ აწარმოოს ელექტროენერგია.

ასე რომ, როდესაც აშშ-ს ქსელი შორდება მონოლითურ 2GW-3GW ქვანახშირის ან დაშლის ელექტროსადგურებს 100MW-500MW დიაპაზონის სადგურებზე, შეუძლია თუ არა fusion ძალას კონკურენცია გაუწიოს რთულ ბაზარზე – და თუ ასეა, როდის?

”ჯერ კიდევ არის ჩასატარებელი კვლევა, მაგრამ გამოწვევები ცნობილია, ახალი ინოვაციები მიუთითებს საქმის დაჩქარების გზაზე, ახალი მოთამაშეები, როგორიცაა CFS, კომერციულ ყურადღებას ამახვილებენ პრობლემებზე და ძირითადი მეცნიერება მომწიფებულია”, - ამბობს მუმგარდი.

„ჩვენ გვჯერა, რომ შერწყმა უფრო ახლოსაა, ვიდრე ბევრი ფიქრობს. თვალყური ადევნეთ.” jQuery( document ).ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ წერტილები: true, infinite: true, სიჩქარე: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });

DAMM Cellular Systems A/S არის ერთ-ერთი მსოფლიო ლიდერი საიმედო, მდგრადი და ადვილად მასშტაბირებადი ხმელეთის საყრდენი რადიოს (TETRA) და ციფრული მობილური რადიო (DMR) საკომუნიკაციო სისტემების ინდუსტრიული, კომერციული და საზოგადოებრივი უსაფრთხოების მომხმარებლებისთვის.

DAMM TetraFlex დისპეჩერი გთავაზობთ გაზრდილ ეფექტურობას ორგანიზაციებში, რომლებიც ამუშავებენ აბონენტთა ფლოტს, რომლებიც საჭიროებენ რადიოკავშირის ბრძანებას, კონტროლს და მონიტორინგს.

DAMM TetraFlex ხმოვანი და მონაცემთა ჟურნალის სისტემა გთავაზობთ ხმის და მონაცემთა ჩაწერის ყოვლისმომცველ და ზუსტ ფუნქციებს, ასევე CDR-ის აღრიცხვის საშუალებების ფართო სპექტრს.

Green Tape Solutions არის ავსტრალიური საკონსულტაციო კომპანია, რომელიც სპეციალიზირებულია გარემოსდაცვითი შეფასებების, დამტკიცებისა და აუდიტის, ასევე ეკოლოგიური კვლევების სფეროში.

როდესაც თქვენ ცდილობთ გააუმჯობესოთ თქვენი ელექტროსადგურის მუშაობა და საიმედოობა, თქვენ გსურს სწორი სიმულაციური გამოცდილება, რომ მიგიყვანოთ იქამდე. ერთ კომპანიას აქვს ერთგულება, შექმნას რეალური ელექტროსადგურების სიმულატორები, რომლებიც უზრუნველყოფენ თქვენს პერსონალს ჰქონდეს საჭირო ცოდნა თქვენი ელექტროსადგურის უსაფრთხოდ და ეფექტურად მუშაობისთვის.


გამოქვეყნების დრო: დეკ-18-2019
WhatsApp ონლაინ ჩატი!