Bright SPARC: Дали научниците од МИТ можат да ја направат фузија моќта реалност?

Ги користиме за да ви го дадеме најдоброто искуство. Ако продолжите да ја користите нашата веб-локација, ќе претпоставиме дека со задоволство ги добивате сите колачиња на оваа веб-локација.

Италијанската нафтена компанија Eni инвестира 50 милиони долари во Commonwealth Fusion Systems, МИТ кој соработува со институтот за развој на суперспроводливи магнети за производство на енергија со нула јаглерод во експериментот за моќност на фузија наречен SPARC. Џулијан Тарнер добива омаловажување од извршниот директор Роберт Мумгард.

Длабоко во светите сали на Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ) се случува енергетска револуција. По децении напредок, научниците веруваат дека моќта на фузија е конечно подготвена да го добие својот ден и дека светиот грал на неограничената енергија без согорување и нула јаглерод е на дофат.

Италијанскиот енергетски гигант Eni го дели овој оптимизам, инвестирајќи 50 милиони евра (62 милиони долари) во заеднички проект со Центарот за фузија и наука на MIT (PSFC) и приватната компанија Commonwealth Fusion Systems (CFS), чија цел е брзо следење на фузионата енергија на мрежата. за само 15 години.

Контролирањето на фузијата, процесот што ги напојува сонцето и ѕвездите, е закочен од вековниот проблем: додека практиката ослободува огромни количини енергија, таа може да се изврши само на екстремни температури од милиони степени Целзиусови, потопла од центарот на сонце и премногу жешко за да може да издржи кој било цврст материјал.

Како резултат на предизвикот на ограничувањето на фузионите горива во овие екстремни услови, експериментите со фузија моќ, до сега, работеа со дефицит, генерирајќи помалку енергија отколку што е потребна за одржување на реакциите на фузија, и затоа не се во можност да произведат електрична енергија за решетката.

„Истражувањето за фузија е опширно проучувано во последните неколку децении, што резултира со напредок во научното разбирање и технологиите за моќта на фузија“, вели извршниот директор на CFS, Роберт Мумгард.

„CFS ја комерцијализира фузијата користејќи го пристапот на високо поле, каде што развиваме нови магнети со високо поле за да направиме помали уреди за фузија користејќи го истиот физички пристап како и поголемите владини програми. За да го направите ова, CFS тесно соработува со MIT во заеднички проект, почнувајќи со развивање на новите магнети.

Уредот SPARC користи моќни магнетни полиња за да ја задржи врелата плазма - гасовита супа од субатомски честички - за да спречи да дојде во контакт со кој било дел од вакуумската комора во форма на крофна.

„Главниот предизвик е да се создаде плазма во услови за појава на фузија, така што таа произведува повеќе енергија отколку што троши“, објаснува Мумгард. „Ова во голема мера се потпира на подполето на физиката познато како физика на плазма“.

Овој компактен експеримент е дизајниран да произведува околу 100 MW топлина во пулсирања од десет секунди, онолку моќност колку што користи мал град. Но, бидејќи SPARC е експеримент, тој нема да вклучува системи за претворање на моќта од фузија во електрична енергија.

Научниците од МИТ предвидуваат дека излезот ќе биде повеќе од двапати повеќе од моќта што се користи за загревање на плазмата, конечно постигнувајќи ја крајната техничка пресвртница: позитивна нето енергија од фузија.

„Спојувањето се случува во плазмата која се држи на место и е изолирана со помош на магнетни полиња“, вели Мумгард. „Ова е концептуално како магнетно шише. Јачината на магнетното поле е многу силно поврзана со способноста на магнетното шише да ја изолира плазмата за да може да достигне услови на фузија.

„Така, ако можеме да направиме силни магнети, можеме да направиме плазми што можат да станат потопли и погусти користејќи помалку енергија за да ја одржат. И со подобри плазми, можеме да ги направиме уредите помали и податливи за конструкција и развој.

„Со суперпроводниците со висока температура, имаме нова алатка за правење магнетни полиња со многу висока јачина, а со тоа и подобри и помали магнетни шишиња. Веруваме дека ова ќе не доведе до фузија побрзо“.

Mumgaard упатува на новата генерација на суперспроводливи електромагнети со големи отвори кои имаат потенцијал да произведат магнетно поле двојно посилно од она што е употребено во кој било постоечки експеримент со фузија, овозможувајќи повеќе од десеткратно зголемување на моќноста по големина.

Направени од челична лента обложена со соединение наречено итриум-бариум-бакар оксид (YBCO), новите суперспроводливи магнети ќе му овозможат на SPARC да произведе излезна моќност од фузија околу една петтина од ITER, но во уред кој е само околу 1/65 волумен.

Со намалување на големината, трошоците, временската рамка и организациската сложеност потребни за изградба на уреди за нето енергетска фузија, YBCO магнетите исто така ќе овозможат нови академски и комерцијални пристапи за фузија енергија.

„SPARC и ITER се токамаки, специфичен тип на магнетно шише засновано на обемната основна наука за развојот на физиката на плазмата во текот на децениите“, појаснува Мумгард.

„SPARC ќе ја користи следната генерација на магнети за суперпроводници со висока температура (HTS) кои овозможуваат многу повисоко магнетно поле, давајќи им на целната фузија перформанси со многу помали димензии.

„Веруваме дека ова ќе биде клучна компонента за постигнување на фузија на временска рамка релевантна за климата и економски атрактивен производ“.

На тема временски размери и комерцијална исплатливост, SPARC е еволуција на дизајнот на токамак кој се проучувал и рафинирал со децении, вклучувајќи ја и работата во MIT која започнала во 1970-тите.

Експериментот SPARC има за цел да го отвори патот за првиот светски построј за вистинска фузија со капацитет од околу 200 MW електрична енергија, споредлив со оној на повеќето комерцијални електрични централи.

И покрај широко распространетиот скептицизам околу моќта на фузија - Eni има визија за иднината да биде првата глобална нафтена компанија што ќе инвестира многу во неа - застапниците веруваат дека техниката потенцијално може да задоволи значителен дел од растечките енергетски потреби во светот, а во исто време да ги намали емисиите на стакленички гасови.

Помалиот размер овозможен од новите суперспроводливи магнети потенцијално овозможува побрз, поевтин пат до електрична енергија од енергијата на фузија на мрежата.

Eni проценува дека ќе чини 3 милијарди американски долари за развој на фузионен реактор од 200 MW до 2033 година. Проектот ITER, соработка помеѓу Европа, САД, Кина, Индија, Јапонија, Русија и Јужна Кореја, е повеќе од половина пат кон својата цел за прв супер - Тест со загреана плазма до 2025 година и прва фузија со целосна моќност до 2035 година, и има буџет од околу 20 милијарди евра. Како и кај SPARC, ITER е дизајниран да не произведува електрична енергија.

Значи, кога американската мрежа се оддалечува од монолитни електрани на јаглен или фисија од 2GW-3GW кон оние во опсегот од 100MW-500MW, дали фузијата може да се натпреварува на тежок пазар - и, ако е така, кога?

„Сè уште треба да се направи истражување, но предизвиците се познати, новите иновации го посочуваат патот за забрзување на работите, новите играчи како CFS ставаат комерцијален фокус на проблемите и основната наука е зрела“, вели Мумгард.

„Веруваме дека фузијата е поблиску отколку што мислат многу луѓе. Останете во тек.” jQuery(документ ).ready(function() { /* Рингишпил на компании */ jQuery('.carousel').slick({ точки: точно, бесконечно: точно, брзина: 300, lazyLoad: 'ondemand', слајдовиНа Прикажи: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });

DAMM Cellular Systems A/S е еден од светските лидери во доверливите, цврсти и лесно скалабилни копнени копнени радио (TETRA) и дигитални мобилни радио (DMR) комуникациски системи за индустриски, комерцијални и клиенти за јавна безбедност.

DAMM TetraFlex Dispatcher нуди зголемена ефикасност во организациите, управувајќи со флота од претплатници кои бараат команда, контрола и следење на радио комуникациите.

Системот DAMM TetraFlex Voice and Data Log нуди сеопфатни и прецизни функции за снимање глас и податоци, како и широк спектар на капацитети за евиденција на CDR.

Green Tape Solutions е австралиска консултантска компанија, специјализирана за еколошки проценки, одобренија и ревизија, како и еколошки истражувања.

Кога сакате да ги подобрите перформансите и доверливоста на вашата електрана, ќе сакате вистинското симулациско искуство за да ве одведе таму. Една компанија има посветеност да произведува вистински симулатори на електрани кои гарантираат дека вашиот персонал го има потребното знаење за безбедно и ефикасно управување со вашата електрана.


Време на објавување: Декември-18-2019 година
WhatsApp онлајн разговор!