Les fem servir per oferir-vos la millor experiència. Si continueu utilitzant el nostre lloc web, assumirem que esteu d'acord amb rebre totes les galetes d'aquest lloc web.
La companyia petroliera italiana Eni inverteix 50 milions de dòlars en Commonwealth Fusion Systems, una empresa derivada del MIT que col·labora amb l'institut en el desenvolupament d'imants superconductors per produir energia sense carboni en un experiment de fusió anomenat SPARC. Julian Turner rep la informació del CEO Robert Mumgaard.
Dins de les sagrades sales del Massachusetts Institute of Technology (MIT), s'està produint una revolució energètica. Després de dècades de progrés, els científics creuen que l'energia de fusió finalment està a punt per fer-se el seu dia i que el sant greal de l'energia il·limitada, sense combustió i sense emissions de carboni pot ser a l'abast.
El gegant energètic italià Eni comparteix aquest optimisme, invertint 50 milions d'euros (62 milions de dòlars) en un projecte de col·laboració amb el Centre de Fusió i Ciència per Plasma (PSFC) del MIT i l'empresa privada Commonwealth Fusion Systems (CFS), que pretén accelerar la incorporació de l'energia de fusió a la xarxa en tan sols 15 anys.
El control de la fusió, el procés que alimenta el sol i les estrelles, està aturat per un problema ancestral: tot i que la pràctica allibera grans quantitats d'energia, només es pot dur a terme a temperatures extremes de milions de graus Celsius, més calentes que el centre del sol i massa calentes perquè qualsevol material sòlid hi pugui sobreviure.
Com a resultat del repte del confinament dels combustibles de fusió en aquestes condicions extremes, els experiments d'energia de fusió han funcionat fins ara amb dèficit, generant menys energia de la necessària per mantenir les reaccions de fusió i, per tant, no poden produir electricitat per a la xarxa.
«La recerca sobre la fusió s'ha estudiat àmpliament durant les últimes dècades, la qual cosa ha donat lloc a avenços en la comprensió científica i les tecnologies per a l'energia de fusió», afirma el CEO de CFS, Robert Mumgaard.
«El CFS està comercialitzant la fusió utilitzant l'enfocament d'alt camp, on estem desenvolupant nous imants d'alt camp per fabricar dispositius de fusió més petits utilitzant el mateix enfocament físic que els programes governamentals més grans. Per fer-ho, el CFS treballa estretament amb el MIT en un projecte de col·laboració, començant pel desenvolupament dels nous imants.»
El dispositiu SPARC utilitza potents camps magnètics per mantenir al seu lloc el plasma calent (una sopa gasosa de partícules subatòmiques) per evitar que entri en contacte amb qualsevol part de la cambra de buit en forma de dònut.
«El principal repte és crear un plasma en condicions perquè es produeixi la fusió, de manera que produeixi més energia de la que consumeix», explica Mumgaard. «Això depèn en gran mesura d'un subcamp de la física conegut com a física del plasma».
Aquest experiment compacte està dissenyat per produir uns 100 MW de calor en polsos de deu segons, tanta energia com la que utilitza una ciutat petita. Però, com que SPARC és un experiment, no inclourà els sistemes per convertir l'energia de fusió en electricitat.
Els científics del MIT preveuen que la producció serà més del doble de la potència utilitzada per escalfar el plasma, aconseguint finalment la fita tècnica definitiva: energia neta positiva de la fusió.
«La fusió es produeix dins d'un plasma mantingut al seu lloc i aïllat mitjançant camps magnètics», diu Mumgaard. «Conceptualment, això és com una ampolla magnètica. La força del camp magnètic està molt relacionada amb la capacitat de l'ampolla magnètica per aïllar el plasma perquè pugui assolir condicions de fusió.
“Així, si podem fabricar imants potents, podem fabricar plasmes que es puguin escalfar i densar més utilitzant menys energia per mantenir-los. I amb millors plasmes podem fer que els dispositius siguin més petits i més fàcils de construir i desenvolupar.”
«Amb superconductors d'alta temperatura, tenim una nova eina per crear camps magnètics de molt alta intensitat i, per tant, ampolles magnètiques millors i més petites. Creiem que això ens permetrà fusionar més ràpidament.»
Mumgaard es refereix a una nova generació d'electroimants superconductors de gran calibre que tenen el potencial de produir un camp magnètic dues vegades més fort que l'emprat en qualsevol experiment de fusió existent, permetent un augment de més de deu vegades de la potència per mida.
Fets de cinta d'acer recoberta amb un compost anomenat òxid d'itri-bari-coure (YBCO), els nous imants superconductors permetran a SPARC produir una potència de fusió aproximadament una cinquena part de la de l'ITER, però en un dispositiu que només té aproximadament 1/65 del volum.
En reduir la mida, el cost, el calendari i la complexitat organitzativa necessaris per construir dispositius d'energia de fusió neta, els imants YBCO també permetran nous enfocaments acadèmics i comercials per a l'energia de fusió.
«Tant l'SPARC com l'ITER són tokamaks, un tipus específic d'ampolla magnètica basada en l'extens desenvolupament de la ciència bàsica de la física del plasma al llarg de les dècades», aclareix Mumgaard.
“SPARC utilitzarà la propera generació d'imants superconductors d'alta temperatura (HTS) que permeten un camp magnètic molt més alt, donant el rendiment de fusió objectiu a una mida molt més petita.
«Creiem que aquest serà un component clau per aconseguir la fusió en un termini rellevant per al clima i un producte econòmicament atractiu.»
Pel que fa als terminis i la viabilitat comercial, SPARC és una evolució d'un disseny de tokamak que s'ha estudiat i refinat durant dècades, inclòs el treball al MIT que va començar a la dècada del 1970.
L'experiment SPARC pretén preparar el camí per a la primera instal·lació d'energia de fusió real del món amb una capacitat d'uns 200 MW d'electricitat, comparable a la de la majoria de centrals elèctriques comercials.
Malgrat l'escepticisme generalitzat al voltant de l'energia de fusió (Eni té la visió de futur de ser la primera companyia petroliera mundial a invertir-hi fortament), els defensors creuen que la tècnica pot satisfer una part substancial de les creixents necessitats energètiques del món, alhora que redueix les emissions de gasos d'efecte hivernacle.
La menor escala habilitada pels nous imants superconductors potencialment permet un camí més ràpid i econòmic cap a l'electricitat a partir de l'energia de fusió a la xarxa.
Eni calcula que costarà 3.000 milions de dòlars desenvolupar un reactor de fusió de 200 MW el 2033. El projecte ITER, una col·laboració entre Europa, els EUA, la Xina, l'Índia, el Japó, Rússia i Corea del Sud, està més de la meitat del camí cap al seu objectiu d'una primera prova de plasma sobreescalfat el 2025 i una primera fusió a plena potència el 2035, i té un pressupost d'uns 20.000 milions d'euros. Igual que amb SPARC, ITER està dissenyat per no produir electricitat.
Així doncs, amb la xarxa elèctrica dels EUA allunyant-se de les centrals monolítiques de carbó o fissió de 2 GW-3 GW cap a les de 100 MW-500 MW, pot l'energia de fusió competir en un mercat difícil i, si és així, quan?
«Encara queda recerca per fer, però els reptes són coneguts, les noves innovacions indiquen el camí per accelerar les coses, nous actors com CFS aporten un enfocament comercial als problemes i la ciència bàsica és madura», diu Mumgaard.
«Creiem que la fusió és més a prop del que molta gent pensa. Estigueu atents.» jQuery(document).ready(function() { /* Carrusel d'empreses */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
DAMM Cellular Systems A/S és un dels líders mundials en sistemes de comunicació de ràdio terrestre troncalitzada (TETRA) i ràdio mòbil digital (DMR) fiables, robustos i fàcilment escalables per a clients industrials, comercials i de seguretat pública.
El DAMM TetraFlex Dispatcher ofereix una major eficiència a les organitzacions que operen una flota de subscriptors que requereixen comandament, control i monitorització de comunicacions per ràdio.
El sistema de registre de veu i dades DAMM TetraFlex ofereix funcions completes i precises d'enregistrament de veu i dades, així com una àmplia gamma de funcions de registre CDR.
Green Tape Solutions és una consultora australiana especialitzada en avaluacions, aprovacions i auditories ambientals, així com en estudis ecològics.
Quan busqueu millorar el rendiment i la fiabilitat de la vostra central elèctrica, necessitareu l'experiència de simulació adequada per aconseguir-ho. Una empresa té la dedicació de produir simuladors de centrals elèctriques realistes que garanteixen que el vostre personal tingui els coneixements necessaris per operar la vostra central de manera segura i eficient.
Data de publicació: 18 de desembre de 2019