Ми використовуємо їх, щоб надати вам найкращий досвід. Якщо ви продовжуєте використовувати наш веб-сайт, ми вважатимемо, що ви раді отримати всі файли cookie на цьому веб-сайті.
Італійська нафтова компанія Eni інвестує 50 мільйонів доларів у Commonwealth Fusion Systems, підрозділ Массачусетського технологічного інституту, який співпрацює з інститутом у розробці надпровідних магнітів для отримання енергії з нульовим викидом вуглецю в експерименті з термоядерною енергією під назвою SPARC. Джуліан Тернер отримує низку від генерального директора Роберта Мумгаарда.
Глибоко в священних залах Массачусетського технологічного інституту (MIT) відбувається енергетична революція. Після десятиліть прогресу вчені вважають, що термоядерна енергетика нарешті готова заявити про свій день і що священний Грааль безмежної енергії без спалювання та нульового викиду вуглецю може бути доступним.
Італійський енергетичний гігант Eni поділяє цей оптимізм, інвестувавши 50 мільйонів євро (62 мільйони доларів) у спільний проект із Науковим центром плазмового синтезу Массачусетського технологічного інституту (PSFC) і приватною компанією Commonwealth Fusion Systems (CFS), який має на меті пришвидшити впровадження термоядерної енергії в мережу. всього за 15 років.
Управління термоядерним синтезом, процесом, який живить сонце та зірки, зупиняється через давню проблему: хоча ця практика вивільняє величезну кількість енергії, її можна виконувати лише за екстремальних температур у мільйони градусів за Цельсієм, вищих за центральну температуру. сонце, і занадто жарко, щоб будь-який твердий матеріал витримав.
Через проблему обмеження термоядерного палива в цих екстремальних умовах експерименти з термоядерною енергією до цього часу проводилися з дефіцитом, виробляючи менше енергії, ніж потрібно для підтримки реакцій термоядерного синтезу, і тому не в змозі виробляти електроенергію для сітка.
«Дослідження термоядерного синтезу активно вивчалися протягом останніх кількох десятиліть, що призвело до прогресу в науковому розумінні та технологіях термоядерного синтезу», — говорить генеральний директор CFS Роберт Мумгаард.
«CFS комерціалізує термоядерний синтез, використовуючи підхід високого поля, де ми розробляємо нові магніти високого поля для створення менших пристроїв термоядерного синтезу, використовуючи той самий фізичний підхід, що й у великих державних програмах. Для цього CFS тісно співпрацює з MIT у рамках спільного проекту, починаючи з розробки нових магнітів».
Пристрій SPARC використовує потужні магнітні поля, щоб утримувати на місці гарячу плазму – газоподібний суп із субатомних частинок – щоб запобігти її контакту з будь-якою частиною вакуумної камери у формі бублика.
«Головне завдання полягає в тому, щоб створити плазму в умовах для термоядерного синтезу, щоб вона виробляла більше енергії, ніж споживала», — пояснює Мумгаард. «Це значною мірою залежить від підгалузі фізики, відомої як фізика плазми».
Цей компактний експеримент розроблений для виробництва приблизно 100 МВт тепла за десятисекундні імпульси, стільки ж енергії, скільки споживає маленьке місто. Але, оскільки SPARC є експериментом, він не включатиме системи для перетворення енергії термоядерного синтезу в електрику.
Вчені з Массачусетського технологічного інституту очікують, що потужність, яка використовується для нагрівання плазми, буде більш ніж удвічі більшою, що нарешті досягне кінцевої технічної віхи: позитивної сумарної енергії термоядерного синтезу.
«Ядерний синтез відбувається всередині плазми, яка утримується на місці та ізольована за допомогою магнітних полів», — каже Мумгаард. «Це концептуально схоже на магнітну пляшку. Сила магнітного поля дуже сильно залежить від здатності магнітної пляшки ізолювати плазму, щоб вона могла досягти умов синтезу.
«Таким чином, якщо ми зможемо створити сильні магніти, ми зможемо створити плазму, яка стане гарячішою та щільнішою, використовуючи для її підтримки менше енергії. А з кращою плазмою ми можемо зробити пристрої меншими та зручнішими для конструювання та розробки.
«З високотемпературними надпровідниками у нас є новий інструмент для створення магнітних полів дуже високої сили, а отже, кращих і менших магнітних пляшок. Ми віримо, що це пришвидшить синтез».
Mumgaard має на увазі нове покоління надпровідних електромагнітів великого діаметра, які мають потенціал створювати магнітне поле, яке вдвічі сильніше, ніж те, що використовується в будь-якому існуючому експерименті з термоядерного синтезу, забезпечуючи більш ніж десятикратне збільшення потужності на розмір.
Виготовлені зі сталевої стрічки, покритої сполукою під назвою оксид ітрію, барію, міді (YBCO), нові надпровідні магніти дозволять SPARC виробляти вихідну потужність термоядерного синтезу приблизно в п’яту частину від потужності ITER, але в пристрої, який становить лише приблизно 1/65 від обсяг.
Завдяки зменшенню розміру, вартості, термінів і організаційної складності, необхідних для створення чистих пристроїв термоядерного синтезу, магніти YBCO також забезпечать нові академічні та комерційні підходи до термоядерної енергії.
«SPARC і ITER — це токамаки, особливий тип магнітної пляшки, заснований на широкому фундаментальному науковому розвитку фізики плазми протягом десятиліть», — уточнює Мумгаард.
«SPARC використовуватиме наступне покоління високотемпературних надпровідників (HTS) магнітів, які створюють набагато більше магнітне поле, забезпечуючи цільову продуктивність термоядерного синтезу при набагато менших розмірах.
«Ми вважаємо, що це буде ключовим компонентом досягнення термоядерного синтезу в часовому масштабі, що відповідає клімату, і економічно привабливим продуктом».
Що стосується термінів і комерційної життєздатності, SPARC є еволюцією дизайну токамака, який вивчався та вдосконалювався десятиліттями, включаючи роботу в MIT, яка почалася в 1970-х роках.
Експеримент SPARC має на меті прокласти шлях для першої в світі справжньої термоядерної електростанції з потужністю близько 200 МВт електроенергії, що можна порівняти з потужністю більшості комерційних електростанцій.
Незважаючи на широко поширений скептицизм щодо термоядерної енергії (Eni має перспективне бачення стати першою світовою нафтовою компанією, яка інвестує в неї значні кошти), прихильники вважають, що ця технологія потенційно може задовольнити значну частину зростаючих світових енергетичних потреб, водночас скорочуючи викиди парникових газів.
Менший масштаб, створений завдяки новим надпровідним магнітам, потенційно дозволяє отримати швидший і дешевший шлях до електроенергії з термоядерної енергії в мережі.
За оцінками Eni, розробка термоядерного реактора потужністю 200 МВт до 2033 року обійдеться в 3 мільярди доларів. Проект ІТЕР, спільний проект між Європою, США, Китаєм, Індією, Японією, Росією та Південною Кореєю, більш ніж наполовину досягнув своєї мети – першої надвисокої потужності. -випробування нагрітої плазми до 2025 року та перший термоядерний синтез на повній потужності до 2035 року, і має бюджет близько 20 мільярдів євро. Як і SPARC, ITER розроблений так, щоб не виробляти електроенергію.
Отже, коли енергомережа США відходить від монолітних вугільних або ядерних електростанцій потужністю 2 ГВт-3 ГВт до електростанцій із діапазоном від 100 МВт до 500 МВт, чи зможе термоядерна енергетика конкурувати на жорсткому ринку – і якщо так, то коли?
«Потрібно ще провести дослідження, але проблеми відомі, нові інновації вказують шлях до прискорення роботи, нові гравці, такі як CFS, приділяють комерційну увагу проблемам, а фундаментальна наука є зрілою», — каже Мумгаард.
«Ми віримо, що синтез ближче, ніж багато хто думає. Залишайтеся з нами». jQuery( document ).ready(function() { /* Карусель компаній */ jQuery('.carousel').slick({ крапки: true, infinite: true, швидкість: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true });
DAMM Cellular Systems A/S є одним зі світових лідерів у сфері надійних, міцних і легко масштабованих систем наземного транкінгового радіо (TETRA) і цифрового мобільного радіо (DMR) для промислових, комерційних і громадських клієнтів.
DAMM TetraFlex Dispatcher пропонує підвищену ефективність в організаціях, які обслуговують групу абонентів, яким потрібен радіокомандний зв'язок, контроль і моніторинг.
Система реєстрації голосу та даних DAMM TetraFlex пропонує комплексні та точні функції запису голосу та даних, а також широкий спектр засобів реєстрації CDR.
Green Tape Solutions – австралійська консалтингова компанія, яка спеціалізується на екологічних оцінках, погодженнях та аудиті, а також на екологічних дослідженнях.
Якщо ви прагнете покращити продуктивність і надійність вашої електростанції, вам знадобиться правильний досвід моделювання, щоб досягти цього. Одна компанія прагне виробляти реальні симулятори електростанції, які гарантують, що ваш персонал має знання, необхідні для безпечної та ефективної експлуатації вашої електростанції.
Час публікації: 18 грудня 2019 р