Používáme je k tomu, abychom vám poskytli co nejlepší uživatelský zážitek. Pokud budete naše webové stránky nadále používat, budeme předpokládat, že souhlasíte s přijímáním všech souborů cookie na těchto webových stránkách.
Italská ropná společnost Eni investuje 50 milionů dolarů do společnosti Commonwealth Fusion Systems, dceřiné společnosti MIT, která spolupracuje s institutem na vývoji supravodivých magnetů pro výrobu energie s nulovými emisemi uhlíku v rámci experimentu s fúzí s názvem SPARC. Julian Turner se o tom dozvídá od generálního ředitele Roberta Mumgaarda.
Hluboko v posvátných síních Massachusettského technologického institutu (MIT) probíhá energetická revoluce. Po desetiletích pokroku se vědci domnívají, že fúzní energie je konečně připravena na svůj věk a že svatý grál neomezené energie bez spalování a s nulovými emisemi uhlíku by mohl být na dosah ruky.
Italský energetický gigant Eni sdílí tento optimismus a investoval 50 milionů eur (62 milionů dolarů) do společného projektu s Centrem pro plazmovou fúzi a vědu (PSFC) MIT a soukromou společností Commonwealth Fusion Systems (CFS), jehož cílem je urychlit zavedení energie z fúze do sítě během pouhých 15 let.
Řízení fúze, procesu, který pohání Slunce a hvězdy, je brzděno odvěkým problémem: ačkoliv tato praxe uvolňuje obrovské množství energie, lze ji provádět pouze při extrémních teplotách milionů stupňů Celsia, které jsou teplejší než střed Slunce a příliš horké na to, aby je vydržel jakýkoli pevný materiál.
V důsledku problému s omezením jaderných paliv v těchto extrémních podmínkách probíhaly experimenty s jadernou energií až doposud s deficitem, kdy se generovalo méně energie, než je potřeba k udržení jaderných reakcí, a proto nebyly schopny vyrábět elektřinu pro rozvodnou síť.
„Výzkum fúze byl v posledních několika desetiletích rozsáhle studován, což vedlo k pokroku ve vědeckém poznání a technologiích pro fúzní energii,“ říká generální ředitel CFS Robert Mumgaard.
„CFS komercializuje fúzi s využitím přístupu vysokého pole, kdy vyvíjíme nové magnety s vysokým polem pro výrobu menších fúzních zařízení s využitím stejného fyzikálního přístupu jako větší vládní programy. Za tímto účelem CFS úzce spolupracuje s MIT v rámci společného projektu, počínaje vývojem nových magnetů.“
Zařízení SPARC využívá silná magnetická pole k udržení horké plazmy – plynné polévky subatomárních částic – na místě, aby se zabránilo jejímu kontaktu s jakoukoli částí vakuové komory ve tvaru koblihy.
„Hlavní výzvou je vytvořit plazma za podmínek pro fúzi, aby produkovalo více energie, než spotřebovávalo,“ vysvětluje Mumgaard. „To se do značné míry opírá o podobor fyziky známý jako fyzika plazmatu.“
Tento kompaktní experiment je navržen tak, aby v desetisekundových pulzech vyráběl přibližně 100 MW tepla, což je tolik energie, kolik spotřebuje malé město. Jelikož je však SPARC experimentem, nebude zahrnovat systémy pro přeměnu energie z fúze na elektřinu.
Vědci z MIT očekávají, že výkon bude více než dvojnásobný oproti energii potřebné k ohřevu plazmatu, čímž se konečně dosáhne konečného technického milníku: kladné čisté energie z fúze.
„Fúze probíhá uvnitř plazmatu, který je držen na místě a izolován magnetickými poli,“ říká Mumgaard. „Koncepčně je to podobné magnetické láhvi. Síla magnetického pole velmi silně souvisí se schopností magnetické láhve izolovat plazma, aby mohla dosáhnout podmínek pro fúzi.“
„Pokud tedy dokážeme vyrobit silné magnety, můžeme vytvořit plazma, které se může zahřívat a hustit s použitím menší energie k jeho udržení. A s lepšími plazmaty můžeme zmenšit zařízení a snáze je konstruovat a vyvíjet.“
„S vysokoteplotními supravodiči máme nový nástroj pro výrobu magnetických polí s velmi vysokou silou, a tedy i lepších a menších magnetických lahví. Věříme, že nám to urychlí fúzi.“
Mumgaard má na mysli novou generaci supravodivých elektromagnetů s velkým průměrem, které mají potenciál produkovat magnetické pole dvakrát silnější než pole používané v jakémkoli existujícím experimentu s fúzí, což umožňuje více než desetinásobné zvýšení výkonu na velikost.
Nové supravodivé magnety, vyrobené z ocelové pásky potažené sloučeninou zvanou oxid yttria-baria-mědi (YBCO), umožní SPARC produkovat fúzní výkon zhruba o pětinu výkonu ITER, ale v zařízení, které má pouze asi 1/65 objemu.
Snížením velikosti, nákladů, časového harmonogramu a organizační složitosti potřebné k výrobě zařízení pro fúzi umožní magnety YBCO také nové akademické a komerční přístupy k energii z fúze.
„SPARC i ITER jsou tokamaky, specifický typ magnetické láhve založený na rozsáhlých základních vědeckých poznatcích z fyziky plazmatu, které se vyvíjely v průběhu desetiletí,“ upřesňuje Mumgaard.
„SPARC bude využívat novou generaci vysokoteplotních supravodičových (HTS) magnetů, které umožňují mnohem silnější magnetické pole, a tím poskytují cílený fúzní výkon při mnohem menších rozměrech.“
„Věříme, že to bude klíčová součást dosažení fúze v časovém horizontu relevantním pro klima a ekonomicky atraktivního produktu.“
Pokud jde o časové harmonogramy a komerční životaschopnost, SPARC je vývojem konstrukce tokamaku, která byla studována a zdokonalována po celá desetiletí, včetně prací na MIT, které začaly v 70. letech 20. století.
Experiment SPARC si klade za cíl připravit cestu pro první skutečně fúzní elektrárnu na světě s kapacitou přibližně 200 MW elektřiny, srovnatelnou s většinou komerčních elektráren.
Navzdory všeobecně rozšířené skepsi ohledně fúzní energie – společnost Eni má vizi stát se první globální ropnou společností, která do ní bude silně investovat – se zastánci domnívají, že tato technika může potenciálně uspokojit podstatnou část rostoucích energetických potřeb světa a zároveň snížit emise skleníkových plynů.
Menší měřítko, které umožňují nové supravodivé magnety, potenciálně umožňuje rychlejší a levnější cestu k elektřině z fúze v síti.
Společnost Eni odhaduje, že vývoj fúzního reaktoru o výkonu 200 MW do roku 2033 bude stát 3 miliardy dolarů. Projekt ITER, na kterém spolupracuje Evropa, USA, Čína, Indie, Japonsko, Rusko a Jižní Korea, je více než v polovině cesty k dosažení svého cíle, kterým je první test přehřátého plazmatu do roku 2025 a první fúze na plný výkon do roku 2035, a má rozpočet přibližně 20 miliard eur. Stejně jako SPARC je ITER navržen tak, aby neprodukoval elektřinu.
Může tedy s odklonem americké rozvodné sítě od monolitických uhelných nebo štěpných elektráren s výkonem 2 GW–3 GW k elektrárnám s výkonem 100 MW–500 MW obstát v náročném trhu – a pokud ano, kdy?
„Stále je třeba provést výzkum, ale výzvy jsou známy, nové inovace ukazují cestu k urychlení věcí, noví hráči jako CFS se na problémy zaměřují komerčně a základní vědecké poznatky jsou vyzrálé,“ říká Mumgaard.
„Věříme, že fúze je blíž, než si mnoho lidí myslí. Zůstaňte naladěni.“ jQuery( document ).ready(function() { /* Firemní karusel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
Společnost DAMM Cellular Systems A/S je jedním ze světových lídrů v oblasti spolehlivých, robustních a snadno škálovatelných komunikačních systémů TETRA (Terrestrial Trunked Radio) a DMR (Digital Mobile Radio) pro průmyslové, komerční a bezpečnostní zákazníky.
Dispečer DAMM TetraFlex nabízí zvýšenou efektivitu v organizacích, které provozují skupinu odběratelů vyžadujících velení, řízení a monitorování radiokomunikací.
Systém pro záznam hlasu a dat DAMM TetraFlex nabízí komplexní a přesné funkce pro záznam hlasu a dat a také širokou škálu možností záznamu CDR.
Green Tape Solutions je australská poradenská společnost specializující se na posuzování vlivů na životní prostředí, schvalování a audity, jakož i na ekologické průzkumy.
Pokud chcete zlepšit výkon a spolehlivost vaší elektrárny, budete chtít mít k dispozici správné simulační zkušenosti, které vám pomohou dosáhnout tohoto cíle. Jedna společnost se zavázala vyrábět simulátory elektráren, které odpovídají realitě a zajistí, že vaši zaměstnanci budou mít znalosti potřebné k bezpečnému a efektivnímu provozu vaší elektrárny.
Čas zveřejnění: 18. prosince 2019