ब्राइट स्पार्क: एमआयटीचे शास्त्रज्ञ फ्यूजन पॉवर प्रत्यक्षात आणू शकतात का?

तुम्हाला सर्वोत्तम अनुभव देण्यासाठी आम्ही त्यांचा वापर करतो. तुम्ही आमची वेबसाइट वापरत राहिल्यास, आम्ही असे गृहीत धरू की तुम्हाला या वेबसाइटवरील सर्व कुकीज मिळाल्यास आनंद झाला आहे.

इटालियन तेल कंपनी Eni कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टीममध्ये $50 मिलियनची गुंतवणूक करत आहे, एक MIT स्पिनआउट जी SPARC नावाच्या फ्यूजन पॉवर प्रयोगात शून्य-कार्बन ऊर्जा निर्मितीसाठी सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेटच्या विकासावर संस्थेशी सहयोग करत आहे. ज्युलियन टर्नरला सीईओ रॉबर्ट मुमगार्डकडून कमीपणा मिळाला.

मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (MIT) च्या पवित्र हॉलमध्ये एक ऊर्जा क्रांती होत आहे. अनेक दशकांच्या प्रगतीनंतर, शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की फ्यूजन पॉवर शेवटी त्याच्या दिवसाचा दावा करण्यास तयार आहे आणि अमर्याद, ज्वलन-मुक्त, शून्य-कार्बन उर्जेची पवित्र ग्रेल आवाक्यात असू शकते.

इटलीतील ऊर्जा क्षेत्रातील दिग्गज Eni ने MIT च्या प्लाझ्मा फ्यूजन अँड सायन्स सेंटर (PSFC) आणि खाजगी कंपनी कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टम्स (CFS) सोबतच्या सहयोगी प्रकल्पात €50m ($62m) ची गुंतवणूक करून हा आशावाद शेअर केला आहे, ज्याचे उद्दिष्ट ग्रिडवर फ्यूजन पॉवर फास्ट-ट्रॅक करण्याचे आहे. 15 वर्षांच्या आत.

फ्यूजन नियंत्रित करणे, सूर्य आणि ताऱ्यांना शक्ती देणारी प्रक्रिया, जुन्या समस्येमुळे थांबली आहे: सराव मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडत असताना, ते केवळ लाखो अंश सेल्सिअसच्या अत्यंत तापमानात केले जाऊ शकते, जे केंद्रापेक्षा जास्त गरम असते. सूर्य, आणि कोणत्याही घन पदार्थासाठी खूप गरम.

या अत्यंत परिस्थितींमध्ये फ्यूजन इंधनाच्या मर्यादेच्या आव्हानाचा परिणाम म्हणून, फ्यूजन पॉवर प्रयोग, आतापर्यंत, तुटीवर चालले आहेत, फ्यूजन प्रतिक्रिया टिकवून ठेवण्यासाठी आवश्यकतेपेक्षा कमी ऊर्जा निर्माण करतात आणि त्यामुळे वीज निर्मिती करण्यास असमर्थ आहेत. ग्रिड

CFS चे CEO रॉबर्ट मुमगार्ड म्हणतात, “गेल्या अनेक दशकांमध्ये फ्यूजन संशोधनाचा व्यापकपणे अभ्यास केला गेला आहे, परिणामी वैज्ञानिक समज आणि फ्यूजन पॉवरसाठी तंत्रज्ञानामध्ये प्रगती झाली आहे.

“CFS उच्च-क्षेत्रीय दृष्टीकोन वापरून फ्यूजनचे व्यावसायिकीकरण करत आहे, जिथे आम्ही मोठ्या सरकारी कार्यक्रमांप्रमाणेच भौतिकशास्त्राचा दृष्टिकोन वापरून लहान फ्यूजन उपकरणे बनवण्यासाठी नवीन उच्च-क्षेत्र चुंबक विकसित करत आहोत. हे करण्यासाठी, CFS नवीन चुंबक विकसित करण्यापासून सुरुवात करून सहयोगी प्रकल्पात MIT सोबत काम करते.”

डोनट-आकाराच्या व्हॅक्यूम चेंबरच्या कोणत्याही भागाच्या संपर्कात येण्यापासून रोखण्यासाठी SPARC उपकरण गरम प्लाझ्मा - सबटॉमिक कणांचा वायूयुक्त सूप - ठेवण्यासाठी शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र वापरते.

मुमगार्ड स्पष्ट करतात, "फ्यूजन होण्याच्या परिस्थितीत प्लाझ्मा तयार करणे हे मुख्य आव्हान आहे जेणेकरून ते वापरण्यापेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण करेल." "हे प्लाझ्मा भौतिकशास्त्र म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या भौतिकशास्त्राच्या उपक्षेत्रावर खूप अवलंबून आहे."

हा संक्षिप्त प्रयोग दहा-सेकंदांच्या डाळींमध्ये सुमारे 100MW उष्णता निर्माण करण्यासाठी डिझाइन केला आहे, जितकी वीज एका लहान शहराद्वारे वापरली जाते. परंतु, SPARC हा एक प्रयोग असल्याने, त्यात फ्युजन पॉवरचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी सिस्टमचा समावेश होणार नाही.

MIT मधील शास्त्रज्ञांनी प्लाझ्मा गरम करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या शक्तीच्या दुप्पट पेक्षा जास्त आउटपुट अपेक्षित आहे, शेवटी अंतिम तांत्रिक टप्पा गाठला: फ्यूजनमधून सकारात्मक शुद्ध ऊर्जा.

मुमगार्ड म्हणतात, “जागोजागी ठेवलेल्या आणि चुंबकीय क्षेत्राचा वापर करून इन्सुलेटेड प्लाझ्मामध्ये फ्यूजन होते. “हे वैचारिकदृष्ट्या चुंबकीय बाटलीसारखे आहे. चुंबकीय क्षेत्राची ताकद ही चुंबकीय बाटलीच्या प्लाझ्मा इन्सुलेट करण्याच्या क्षमतेशी खूप मजबूतपणे संबंधित आहे जेणेकरून ती फ्यूजन स्थितीपर्यंत पोहोचू शकेल.

“अशा प्रकारे, जर आपण मजबूत चुंबक बनवू शकलो तर आपण प्लाझमा बनवू शकतो जे टिकवून ठेवण्यासाठी कमी शक्ती वापरून अधिक गरम आणि घनता मिळवू शकतात. आणि अधिक चांगल्या प्लाझ्मासह आम्ही उपकरणे लहान आणि अधिक व्यवस्थापित करण्यासाठी तयार आणि विकसित करू शकतो.

“उच्च-तापमानाच्या सुपरकंडक्टरसह, आमच्याकडे अतिशय उच्च-शक्तीचे चुंबकीय क्षेत्र आणि अशा प्रकारे अधिक चांगल्या आणि लहान चुंबकीय बाटल्या बनवण्यासाठी एक नवीन साधन आहे. आम्हाला विश्वास आहे की हे आम्हाला जलद फ्यूजन करण्यास मदत करेल.”

ममगार्ड मोठ्या-बोअर सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सच्या नवीन पिढीचा संदर्भ देत आहे ज्यामध्ये कोणत्याही विद्यमान फ्यूजन प्रयोगात वापरल्या गेलेल्या चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा दुप्पट मजबूत चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्याची क्षमता आहे, ज्यामुळे प्रति आकार शक्तीमध्ये दहा पटीने जास्त वाढ होते.

य्ट्रिअम-बेरियम-कॉपर ऑक्साईड (YBCO) नावाच्या कंपाऊंडसह लेपित स्टील टेपपासून बनविलेले, नवीन सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेट SPARC ला ITER च्या पाचव्या भागाचे फ्यूजन पॉवर आउटपुट तयार करण्यास सक्षम करतील परंतु अशा उपकरणामध्ये जे फक्त 1/65 आहे. खंड

निव्वळ फ्यूजन ऊर्जा उपकरणे तयार करण्यासाठी आवश्यक आकार, खर्च, टाइमलाइन आणि संस्थात्मक जटिलता कमी करून, YBCO चुंबक फ्यूजन उर्जेसाठी नवीन शैक्षणिक आणि व्यावसायिक दृष्टिकोन देखील सक्षम करतील.

"SPARC आणि ITER हे दोन्ही टोकामाक्स आहेत, एक विशिष्ट प्रकारची चुंबकीय बाटली आहे जी प्लाझ्मा भौतिकशास्त्राच्या अनेक दशकांच्या विकासाच्या विस्तृत मूलभूत विज्ञानावर आधारित आहे," मुमगार्ड स्पष्ट करतात.

“SPARC उच्च-तापमान सुपरकंडक्टर (HTS) मॅग्नेटच्या पुढील पिढीचा वापर करेल जे जास्त चुंबकीय क्षेत्रासाठी परवानगी देतात, ज्यामुळे लक्ष्यित फ्यूजन कार्यप्रदर्शन खूपच लहान आकारात होते.

"आम्हाला विश्वास आहे की हवामान-संबंधित टाइमस्केल आणि आर्थिकदृष्ट्या आकर्षक उत्पादनावर फ्यूजन साध्य करण्यासाठी हा एक प्रमुख घटक असेल."

टाइमस्केल्स आणि व्यावसायिक व्यवहार्यता या विषयावर, SPARC ही टोकमाक डिझाइनची उत्क्रांती आहे जी 1970 च्या दशकात सुरू झालेल्या MIT मधील कामासह, अनेक दशकांपासून अभ्यासली आणि परिष्कृत केली गेली आहे.

SPARC प्रयोगाचे उद्दिष्ट आहे की जगातील पहिल्या खऱ्या फ्यूजन पॉवर सुविधेचा मार्ग मोकळा करणे ज्याची क्षमता सुमारे 200MW क्षमतेची आहे, ज्याची तुलना बहुतेक व्यावसायिक इलेक्ट्रिक पॉवर प्लांटच्या तुलनेत आहे.

फ्यूजन पॉवर बद्दल व्यापक संशय असूनही - त्यात मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक करणारी पहिली जागतिक तेल कंपनी बनण्याची एनीकडे दूरगामी दृष्टी आहे - वकिलांचा असा विश्वास आहे की हे तंत्र संभाव्यपणे जगाच्या वाढत्या उर्जेच्या गरजा पूर्ण करू शकते, त्याच वेळी कमी होत आहे. हरितगृह वायू उत्सर्जन.

नवीन सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेटद्वारे सक्षम केलेले लहान स्केल संभाव्यपणे ग्रिडवरील फ्यूजन उर्जेपासून विजेचा वेगवान, स्वस्त मार्ग सक्षम करते.

Eni चा अंदाज आहे की 2033 पर्यंत 200MW ची फ्यूजन अणुभट्टी विकसित करण्यासाठी $3bn खर्च येईल. ITER प्रकल्प, युरोप, अमेरिका, चीन, भारत, जपान, रशिया आणि दक्षिण कोरिया यांच्यातील सहयोग, पहिल्या सुपरच्या लक्ष्याच्या दिशेने अर्ध्याहून अधिक अंतरावर आहे. -2025 पर्यंत गरम झालेली प्लाझ्मा चाचणी आणि 2035 पर्यंत प्रथम पूर्ण-पॉवर फ्यूजन, आणि अंदाजे €20bn चे बजेट आहे. SPARC प्रमाणे, ITER ची रचना वीज निर्मिती न करण्यासाठी केली आहे.

तर, यूएस ग्रिड मोनोलिथिक 2GW-3GW कोळसा किंवा 100MW-500MW श्रेणीतील विखंडन ऊर्जा प्रकल्पांपासून दूर जात असताना, फ्यूजन पॉवर कठीण बाजारपेठेत स्पर्धा करू शकते - आणि तसे असल्यास, कधी?

"अजूनही संशोधन करायचे आहे, परंतु आव्हाने माहीत आहेत, नवीन नवकल्पना गोष्टींना गती देण्यासाठी मार्ग दाखवत आहेत, CFS सारखे नवीन खेळाडू समस्यांवर व्यावसायिक लक्ष केंद्रित करत आहेत आणि मूलभूत विज्ञान परिपक्व आहे," मुमगार्ड म्हणतात.

“आमचा विश्वास आहे की फ्यूजन हे अनेक लोकांच्या विचारापेक्षा जवळ आहे. संपर्कात रहा.” jQuery(दस्तऐवज .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 हे औद्योगिक, व्यावसायिक आणि सार्वजनिक सुरक्षितता ग्राहकांसाठी विश्वसनीय, खडबडीत आणि सहज स्केलेबल टेरेस्ट्रियल ट्रंक्ड रेडिओ (TETRA) आणि डिजिटल मोबाइल रेडिओ (DMR) कम्युनिकेशन सिस्टीममधील जागतिक नेत्यांपैकी एक आहे.

DAMM टेट्राफ्लेक्स डिस्पॅचर संस्थांमध्ये वाढीव कार्यक्षमतेची ऑफर देते, ज्यांना रेडिओ कम्युनिकेशन कमांड, कंट्रोल आणि मॉनिटरिंग आवश्यक आहे अशा सदस्यांचा ताफा चालवतो.

DAMM टेट्राफ्लेक्स व्हॉइस आणि डेटा लॉग सिस्टम सर्वसमावेशक आणि अचूक व्हॉइस आणि डेटा रेकॉर्डिंग फंक्शन्स तसेच सीडीआर लॉगिंग सुविधांची विस्तृत श्रेणी देते.

ग्रीन टेप सोल्युशन्स ही एक ऑस्ट्रेलियन सल्लागार आहे, जी पर्यावरणीय मूल्यांकन, मंजुरी आणि ऑडिटिंग तसेच पर्यावरणीय सर्वेक्षणांमध्ये विशेषज्ञ आहे.

जेव्हा तुम्ही तुमच्या पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता सुधारण्याचा विचार करत असाल, तेव्हा तुम्हाला तेथे पोहोचण्यासाठी योग्य सिम्युलेशन अनुभव हवा असेल. एका कंपनीचे खरे-टू-लाइफ पॉवर प्लांट सिम्युलेटर तयार करण्याचे समर्पण आहे जे सुनिश्चित करते की तुमच्या कर्मचाऱ्यांना तुमचे पॉवर प्लांट सुरक्षितपणे आणि कार्यक्षमतेने ऑपरेट करण्यासाठी आवश्यक ज्ञान आहे.