Ryškus SPARC: ar MIT mokslininkai gali paversti sintezės energiją realybe?

Juos naudojame siekdami suteikti jums geriausią patirtį. Jei ir toliau naudositės mūsų svetaine, manysime, kad esate patenkinti gavę visus šioje svetainėje esančius slapukus.

Italijos naftos kompanija „Eni“ investuoja 50 mln. USD į „Commonwealth Fusion Systems“ – MIT padalinį, kuris bendradarbiauja su institutu kurdamas superlaidžius magnetus, kad būtų pagaminta nulinės anglies energijos energija sintezės energijos eksperimente SPARC. Generalinis direktorius Robertas Mumgaardas sumažino Julianą Turnerį.

Giliai šventose Masačusetso technologijos instituto (MIT) salėse vyksta energijos revoliucija. Po dešimtmečius trukusios pažangos mokslininkai mano, kad sintezės energija pagaliau yra pasirengusi atgauti savo dieną ir kad šventasis neribotos, nedegančios ir anglies dioksido neišskiriančios energijos gralis gali būti pasiekiamas.

Italijos energetikos milžinė „Eni“ dalijasi tokiu optimizmu, investuodama 50 mln. EUR (62 mln. USD) į bendradarbiavimo projektą su MIT plazmos sintezės ir mokslo centru (PSFC) ir privačia bendrove „Commonwealth Fusion Systems“ (CFS), kurio tikslas – paspartinti sintezės energijos tiekimą tinkle. vos per 15 metų.

Branduolinės sintezės, saulės ir žvaigždžių energijos gamybos proceso, kontrolę sustabdė sena problema: nors tokia praktika išskiria didžiulį energijos kiekį, ją galima atlikti tik esant ekstremalioms milijonų laipsnių Celsijaus temperatūrai, kuri yra karštesnė nei centrinės dalies centras. saulėje ir per karšta, kad bet kokia kieta medžiaga galėtų ištverti.

Dėl iššūkių, susijusių su branduolių sintezės kuro izoliavimu šiomis ekstremaliomis sąlygomis, branduolių sintezės energijos eksperimentai iki šiol buvo nepakankami, gaminant mažiau energijos, nei reikia sintezės reakcijoms palaikyti, ir todėl negali gaminti elektros energijos tinklelis.

„Per pastaruosius kelis dešimtmečius buvo plačiai tiriami branduolių sintezės tyrimai, todėl buvo pasiekta mokslinio supratimo ir sintezės energijos technologijų pažangos“, – sako CFS generalinis direktorius Robertas Mumgaardas.

„CFS komercializuoja sintezę, naudodamas didelio lauko metodą, kai kuriame naujus didelio lauko magnetus, kad pagamintume mažesnius sintezės įrenginius, naudodami tą patį fizinį metodą kaip ir didesnės vyriausybės programos. Norėdami tai padaryti, CFS glaudžiai bendradarbiauja su MIT bendradarbiavimo projekte, pradedant nuo naujų magnetų kūrimo.

SPARC prietaisas naudoja galingus magnetinius laukus, kad išlaikytų karštą plazmą – dujinę subatominių dalelių sriubą, kad ji nesiliestų su bet kuria spurgos formos vakuuminės kameros dalimi.

„Pagrindinis iššūkis yra sukurti plazmą tokiomis sąlygomis, kad įvyktų sintezė, kad ji pagamintų daugiau energijos nei sunaudoja“, – aiškina Mumgaardas. "Tai labai priklauso nuo fizikos poskyrio, žinomo kaip plazmos fizika."

Šis kompaktiškas eksperimentas skirtas gaminti maždaug 100 MW šilumos per dešimties sekundžių impulsus, tiek energijos, kiek sunaudoja mažas miestas. Tačiau, kadangi SPARC yra eksperimentas, jis neapims sistemų, kurios sintezės energiją pavers elektra.

MIT mokslininkai tikisi, kad galia bus daugiau nei dvigubai didesnė už plazmos šildymui naudojamą galią ir galiausiai pasieks aukščiausią techninį etapą: teigiamą grynąją sintezės energiją.

„Susiliejimas vyksta plazmoje, kuri laikoma vietoje ir izoliuojama naudojant magnetinius laukus“, - sako Mumgaardas. „Tai iš esmės panašu į magnetinį butelį. Magnetinio lauko stiprumas labai priklauso nuo magnetinio buteliuko gebėjimo izoliuoti plazmą, kad ji galėtų pasiekti sintezės sąlygas.

„Taigi, jei galime pagaminti stiprius magnetus, galime pagaminti plazmą, kuri gali tapti karštesnė ir tankesnė, naudojant mažiau energijos. Ir su geresnėmis plazmomis galime padaryti įrenginius mažesnius ir lengviau valdomus konstruoti bei tobulinti.

„Su aukštos temperatūros superlaidininkais turime naują įrankį, leidžiantį sukurti labai stiprius magnetinius laukus, taigi ir geresnius bei mažesnius magnetinius butelius. Tikime, kad tai padės greičiau susilieti.

Mumgaardas kalba apie naujos kartos didelio skersmens superlaidžius elektromagnetus, kurie gali sukurti dvigubai stipresnį magnetinį lauką, nei naudojamas bet kuriame esamame branduolių sintezės eksperimente, o tai leidžia daugiau nei dešimt kartų padidinti kiekvieno dydžio galią.

Pagaminti iš plieninės juostos, padengtos junginiu, vadinamu itrio-bario-vario oksidu (YBCO), nauji superlaidūs magnetai leis SPARC pagaminti maždaug penktadalį ITER sintezės galios, tačiau įrenginyje, kuris sudaro tik apie 1/65 apimtis.

Sumažinus dydį, sąnaudas, terminus ir organizacinį sudėtingumą, reikalingą sintezės energijos įrenginiams sukurti, YBCO magnetai taip pat leis naujus akademinius ir komercinius požiūrius į sintezės energiją.

„SPARC ir ITER yra tokamakai, specifinis magnetinio butelio tipas, pagrįstas plačiu pagrindiniu plazmos fizikos kūrimo per dešimtmečius mokslu“, – paaiškina Mumgaardas.

„SPARC naudos naujos kartos aukštos temperatūros superlaidininkų (HTS) magnetus, kurie leidžia pasiekti daug didesnį magnetinį lauką, todėl tikslingas sintezės efektyvumas bus daug mažesnis.

„Manome, kad tai bus pagrindinė sudedamoji dalis siekiant sintezės per klimato požiūriu reikšmingą laiką ir ekonomiškai patrauklų produktą.

Kalbant apie terminus ir komercinį gyvybingumą, SPARC yra tokamako dizaino evoliucija, kuri buvo tiriama ir tobulinama dešimtmečius, įskaitant darbą MIT, kuris prasidėjo aštuntajame dešimtmetyje.

SPARC eksperimentu siekiama nutiesti kelią pirmajam pasaulyje tikram branduolių sintezės įrenginiui, kurio galia yra apie 200 MW, panašiai kaip daugumos komercinių elektros jėgainių.

Nepaisant plačiai paplitusio skepticizmo dėl branduolių sintezės energijos – Eni turi į ateitį orientuotą viziją būti pirmąja pasauline naftos kompanija, kuri į ją daug investuoja – šalininkai mano, kad ši technologija gali patenkinti didelę pasaulio augančių energijos poreikių dalį ir tuo pačiu sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos.

Dėl mažesnio masto, kurį įgalina nauji superlaidūs magnetai, galima greičiau ir pigiau gauti elektros energiją iš sintezės energijos tinkle.

Eni apskaičiavo, kad iki 2033 m. sukurti 200 MW branduolių sintezės reaktorių kainuos 3 mlrd. USD. ITER projektas, bendradarbiaujantis tarp Europos, JAV, Kinijos, Indijos, Japonijos, Rusijos ir Pietų Korėjos, yra daugiau nei pusiaukelėje, siekiant savo tikslo sukurti pirmąjį superįrenginį. - šildomos plazmos bandymas iki 2025 m. ir pirmasis visos galios sintezė iki 2035 m., o jo biudžetas yra apie 20 mlrd. Kaip ir SPARC, ITER sukurtas taip, kad negamtų elektros energijos.

Taigi, JAV tinklui nutolus nuo monolitinių 2GW–3GW anglies ar dalijimosi jėgainių prie 100MW–500MW diapazono elektrinių, ar sintezės energija gali konkuruoti sudėtingoje rinkoje – ir, jei taip, kada?

„Dar reikia atlikti mokslinius tyrimus, tačiau iššūkiai žinomi, naujos naujovės rodo kelią paspartinti veiklą, nauji žaidėjai, tokie kaip CFS, atkreipia komercinį dėmesį į problemas, o pagrindinis mokslas yra subrendęs“, - sako Mumgaardas.

„Manome, kad sintezė yra artimesnė, nei daugelis galvoja. Sekite naujienas. jQuery( document ).ready(function() { /* Įmonių karuselė */ jQuery('.carousel').slick({ taškai: tiesa, begalinė: tiesa, greitis: 300, lazyLoad: 'ondemand', skaidrių rodymas: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });

DAMM Cellular Systems A/S yra viena iš patikimų, tvirtų ir lengvai keičiamų antžeminio magistralinio radijo (TETRA) ir skaitmeninio mobiliojo radijo (DMR) ryšio sistemų lyderių, skirtų pramoniniams, komerciniams ir visuomenės saugumo klientams.

DAMM TetraFlex Dispatcher siūlo didesnį efektyvumą organizacijose, valdančiose abonentų parką, kuriam reikia radijo ryšio valdymo, valdymo ir stebėjimo.

DAMM TetraFlex balso ir duomenų registravimo sistema siūlo išsamias ir tikslias balso ir duomenų įrašymo funkcijas, taip pat platų CDR registravimo įrenginių asortimentą.

Green Tape Solutions yra Australijos konsultacinė įmonė, kurios specializacija yra aplinkosaugos vertinimai, patvirtinimai ir auditas, taip pat ekologiniai tyrimai.

Kai norite pagerinti savo elektrinės našumą ir patikimumą, norėsite, kad jums būtų suteikta tinkama modeliavimo patirtis. Viena įmonė yra pasiryžusi gaminti tikroviškus elektrinių simuliatorius, kurie užtikrina, kad jūsų darbuotojai turėtų žinių, reikalingų saugiai ir efektyviai eksploatuoti jūsų elektrinę.


Paskelbimo laikas: 2019-12-18
„WhatsApp“ internetinis pokalbis!