Бригхт СПАРЦ: могу ли научници са МИТ-а да учине фузионом моћ стварношћу?

Користимо их да бисмо вам пружили најбоље искуство. Ако наставите да користите нашу веб локацију, претпоставићемо да сте срећни што примате све колачиће на овој веб локацији.

Италијанска нафтна компанија Ени улаже 50 милиона долара у Цоммонвеалтх Фусион Системс, МИТ спиноут који сарађује са институтом на развоју суправодљивих магнета за производњу енергије без угљеника у експерименту снаге фузије под називом СПАРЦ. Џулијан Тарнер је добио пад од генералног директора Роберта Мумгарда.

Дубоко у светим салама Масачусетског технолошког института (МИТ) дешава се енергетска револуција. После деценија напретка, научници верују да је снага фузије коначно спремна да дође до свог дана и да би свети грал неограничене енергије без сагоревања, са нултом угљеником могао бити на дохват руке.

Италијански енергетски гигант Ени дели овај оптимизам, улажући 50 милиона евра (62 милиона долара) у пројекат сарадње са МИТ-овим Плазма фузионим и научним центром (ПСФЦ) и приватном компанијом Цоммонвеалтх Фусион Системс (ЦФС), чији је циљ да убрза фузиону енергију у мрежу за само 15 година.

Контролисање фузије, процеса који покреће сунце и звезде, заустављено је старим проблемом: док пракса ослобађа огромне количине енергије, може се извести само на екстремним температурама од милиона степени Целзијуса, топлијим од центра сунце, и превише вруће да би било који чврсти материјал издржао.

Као резултат изазова затварања фузионих горива у овим екстремним условима, експерименти са снагом фузије су, до сада, радили у дефициту, генеришући мање енергије него што је потребно за одржавање реакција фузије, па стога нису у стању да произведу електричну енергију за мрежа.

„Истраживање фузије је опсежно проучавано током последњих неколико деценија, што је резултирало напретком у научном разумевању и технологијама за снагу фузије“, каже ЦФС Роберт Мумгаард.

„ЦФС комерцијализује фузију користећи приступ високог поља, где развијамо нове магнете високог поља како бисмо направили мање уређаје за фузију користећи исти приступ физици као и већи државни програми. Да би то урадио, ЦФС блиско сарађује са МИТ-ом у заједничком пројекту, почевши од развоја нових магнета.

СПАРЦ уређај користи моћна магнетна поља да држи на месту топлу плазму – гасовиту супу субатомских честица – како би спречила да дође у контакт са било којим делом вакуумске коморе у облику крофне.

„Главни изазов је створити плазму у условима за фузију тако да производи више енергије него што троши“, објашњава Мумгаард. "Ово се у великој мери ослања на подпоље физике познато као физика плазме."

Овај компактни експеримент је дизајниран да произведе око 100 МВ топлоте у импулсима од десет секунди, онолико снаге колико користи мали град. Али, пошто је СПАРЦ експеримент, неће укључити системе за претварање фузионе снаге у електричну енергију.

Научници са МИТ-а предвиђају да ће излаз бити више него двоструко већи од снаге која се користи за загревање плазме, чиме је коначно постигнута ултимативна техничка прекретница: позитивна нето енергија из фузије.

„Фузија се дешава унутар плазме која се држи на месту и изолује помоћу магнетних поља“, каже Мумгаард. „Ово је концептуално попут магнетне боце. Јачина магнетног поља је веома повезана са способношћу магнетне боце да изолује плазму тако да може да достигне услове фузије.

„Дакле, ако можемо да направимо јаке магнете, можемо да направимо плазму која може постати топлија и гушћа користећи мање енергије за одржавање. А са бољим плазмама можемо учинити уређаје мањим и лакшим за конструисање и развој.

„Са суперпроводницима високе температуре имамо нови алат за прављење магнетних поља веома велике јачине, а тиме и бољих и мањих магнетних боца. Верујемо да ће нас ово довести до брже фузије."

Мумгаард мисли на нову генерацију суправодљивих електромагнета великог пречника који имају потенцијал да произведу магнетно поље двоструко јаче од оног употребљеног у било ком постојећем експерименту фузије, омогућавајући више од десет пута повећање снаге по величини.

Направљени од челичне траке пресвучене једињењем званим итријум-баријум-бакар оксид (ИБЦО), нови суперпроводни магнети ће омогућити СПАРЦ-у да произведе излазну снагу фузије око петине оне од ИТЕР-а, али у уређају који износи само око 1/65 снаге. обим.

Смањењем величине, трошкова, временског оквира и организационе сложености потребних за изградњу уређаја за нето фузиону енергију, ИБЦО магнети ће такође омогућити нове академске и комерцијалне приступе фузионој енергији.

„СПАРЦ и ИТЕР су оба токамака, специфична врста магнетне боце засноване на опсежној базичној науци о развоју физике плазме током деценија“, појашњава Мумгаард.

„СПАРЦ ће користити следећу генерацију високотемпературних суперпроводничких (ХТС) магнета који омогућавају много веће магнетно поље, дајући циљане перформансе фузије при много мањој величини.

„Верујемо да ће ово бити кључна компонента постизања фузије у временском оквиру релевантном за климу и економски атрактивног производа.

Што се тиче временских оквира и комерцијалне одрживости, СПАРЦ је еволуција дизајна токамака који се проучавао и усавршавао деценијама, укључујући рад на МИТ-у који је почео 1970-их.

СПАРЦ експеримент има за циљ да утре пут за прву праву фузиону електрану на свету са капацитетом од око 200 МВ електричне енергије, што је упоредиво са већином комерцијалних електричних електрана.

Упркос широко распрострањеном скептицизму у вези са снагом фузије – Ени има визију која је окренута будућности да буде прва глобална нафтна компанија која ће у њу уложити велика средства – заговорници верују да ова техника потенцијално може да задовољи значајан део растућих светских енергетских потреба, док истовремено смањује емисије гасова стаклене баште.

Мање размере које омогућавају нови суперпроводни магнети потенцијално омогућавају бржи и јефтинији пут до електричне енергије из фузионе енергије у мрежи.

Ени процењује да ће развој фузионог реактора од 200 МВ до 2033. коштати 3 милијарде долара. Пројекат ИТЕР, сарадња између Европе, САД, Кине, Индије, Јапана, Русије и Јужне Кореје, више је од пола пута ка свом циљу првог супер -тест загрејане плазме до 2025. и прва фузија пуне снаге до 2035. године, и има буџет од око 20 милијарди евра. Као и код СПАРЦ-а, ИТЕР је дизајниран да не производи електричну енергију.

Дакле, када се америчка мрежа удаљава од монолитних 2ГВ-3ГВ електрана на угаљ или фисионих електрана ка онима у опсегу од 100МВ-500МВ, може ли се фузиона енергија такмичити на тешком тржишту – и, ако јесте, када?

„Још има истраживања која треба да се ураде, али изазови су познати, нове иновације указују на пут да се ствари убрзају, нови играчи као што је ЦФС стављају комерцијални фокус на проблеме и основна наука је зрела“, каже Мумгаард.

„Верујемо да је фузија ближа него што многи мисле. Останите са нама.” јКуери( доцумент ).реади(фунцтион() { /* Вртешка за компаније */ јКуери('.цароусел').слицк({ дотс: труе, инфините: труе, спеед: 300, лазиЛоад: 'ондеманд', слидесТоСхов: 1, слидесТоСцролл: 1, адаптивеХеигхт: труе });

ДАММ Целлулар Системс А/С је један од светских лидера у поузданим, робусним и лако скалабилним земаљским Трункед Радио (ТЕТРА) и дигиталним мобилним радио (ДМР) комуникационим системима за индустријске, комерцијалне и кориснике јавне безбедности.

ДАММ ТетраФлек Диспатцхер нуди повећану ефикасност у организацијама, управљајући флотом претплатника који захтевају команду, контролу и надгледање радио комуникација.

ДАММ ТетраФлек систем за евиденцију гласа и података нуди свеобухватне и прецизне функције снимања гласа и података, као и широк спектар објеката за евидентирање ЦДР-а.

Греен Тапе Солутионс је аустралијска консултантска кућа, специјализована за еколошке процене, одобрења и ревизије, као и за еколошка истраживања.

Када желите да побољшате перформансе и поузданост своје електране, пожелећете право искуство симулације које ће вас довести тамо. Једна компанија је посвећена производњи симулатора електрана који су истинити у животу који осигуравају да ваше особље има знање потребно за безбедно и ефикасно управљање вашом електраном.


Време објаве: 18.12.2019
ВхатсАпп онлајн ћаскање!