SPARC Disglair: a all gwyddonwyr MIT wireddu pŵer ymasiad?

Rydym yn eu defnyddio i roi'r profiad gorau i chi. Os byddwch yn parhau i ddefnyddio ein gwefan, byddwn yn cymryd yn ganiataol eich bod yn hapus i dderbyn yr holl gwcis ar y wefan hon.

Mae'r cwmni olew Eidalaidd Eni yn buddsoddi $50m yn Commonwealth Fusion Systems, cwmni deillio o MIT sy'n cydweithio â'r sefydliad ar ddatblygu magnetau uwchddargludol i gynhyrchu ynni dim carbon mewn arbrawf pŵer ymasiad o'r enw SPARC. Mae Julian Turner yn cael y wybodaeth ddiweddaraf gan y Prif Swyddog Gweithredol Robert Mumgaard.

Yn ddwfn o fewn neuaddau cysegredig Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) mae chwyldro ynni yn digwydd. Ar ôl degawdau o gynnydd, mae gwyddonwyr yn credu bod pŵer ymasiad o'r diwedd yn barod i hawlio ei ddydd a bod graal sanctaidd ynni diderfyn, di-losgi, sero carbon o fewn cyrraedd.

Mae'r cawr ynni o'r Eidal, Eni, yn rhannu'r optimistiaeth hon, gan fuddsoddi €50m ($62m) mewn prosiect cydweithredol gyda Chanolfan Gwyddoniaeth ac Ymfusiad Plasma (PSFC) MIT a'r cwmni preifat Commonwealth Fusion Systems (CFS), sy'n anelu at gyflymu'r broses o gyflenwi pŵer ymasiad i'r grid mewn cyn lleied â 15 mlynedd.

Mae rheoli ymasiad, y broses sy'n pweru'r haul a'r sêr, wedi'i ohirio gan y broblem oesol: er bod yr arfer yn rhyddhau symiau enfawr o ynni, dim ond ar dymheredd eithafol o filiynau o raddau Celsius y gellir ei gyflawni, yn boethach na chanol yr haul, ac yn rhy boeth i unrhyw ddeunydd solet oroesi.

O ganlyniad i her cyfyngu tanwyddau ymasiad yn yr amodau eithafol hyn, mae arbrofion pŵer ymasiad, hyd yn hyn, wedi rhedeg ar ddiffyg, gan gynhyrchu llai o ynni nag sydd ei angen i gynnal yr adweithiau ymasiad, ac felly nid ydynt yn gallu cynhyrchu trydan ar gyfer y grid.

“Mae ymchwil i ymasiad wedi cael ei hastudio’n helaeth dros y degawdau diwethaf, gan arwain at ddatblygiadau mewn dealltwriaeth wyddonol a thechnolegau ar gyfer pŵer ymasiad,” meddai Prif Swyddog Gweithredol CFS, Robert Mumgaard.

“Mae CFS yn masnacheiddio asio gan ddefnyddio’r dull maes uchel, lle rydym yn datblygu magnetau maes uchel newydd i wneud dyfeisiau asio llai gan ddefnyddio’r un dull ffiseg â rhaglenni mwy’r llywodraeth. I wneud hyn, mae CFS yn gweithio’n agos gydag MIT mewn prosiect cydweithredol, gan ddechrau gyda datblygu’r magnetau newydd.”

Mae dyfais SPARC yn defnyddio meysydd magnetig pwerus i ddal y plasma poeth – cawl nwyol o ronynnau isatomig – yn ei le i'w atal rhag dod i gysylltiad ag unrhyw ran o'r siambr gwactod siâp toesen.

“Y prif her yw creu plasma mewn amodau ar gyfer ymasiad fel ei fod yn cynhyrchu mwy o bŵer nag y mae'n ei ddefnyddio,” eglura Mumgaard. “Mae hyn yn dibynnu'n fawr ar is-faes o ffiseg a elwir yn ffiseg plasma.”

Mae'r arbrawf cryno hwn wedi'i gynllunio i gynhyrchu tua 100MW o wres mewn pylsau deg eiliad, cymaint o bŵer ag a ddefnyddir gan ddinas fach. Ond, gan mai arbrawf yw SPARC, ni fydd yn cynnwys y systemau i droi'r pŵer ymasiad yn drydan.

Mae gwyddonwyr yn MIT yn rhagweld y bydd yr allbwn yn fwy na dwywaith y pŵer a ddefnyddir i gynhesu'r plasma, gan gyflawni'r garreg filltir dechnegol eithaf o'r diwedd: ynni net positif o gyfuniad.

“Mae ymasiad yn digwydd y tu mewn i blasma sy’n cael ei ddal yn ei le ac wedi’i inswleiddio gan ddefnyddio meysydd magnetig,” meddai Mumgaard. “Yn gysyniadol, mae hyn yn debyg i botel magnetig. Mae cryfder y maes magnetig yn gysylltiedig iawn â gallu’r botel magnetig i inswleiddio’r plasma fel y gall gyrraedd amodau ymasiad.

“Felly, os gallwn ni wneud magnetau cryf, gallwn ni wneud plasmas a all fynd yn boethach ac yn fwy dwys gan ddefnyddio llai o bŵer i’w gynnal. A chyda plasmas gwell, gallwn ni wneud y dyfeisiau’n llai ac yn haws i’w hadeiladu a’u datblygu.

“Gyda uwchddargludyddion tymheredd uchel, mae gennym offeryn newydd i wneud meysydd magnetig cryfder uchel iawn, ac felly poteli magnetig gwell a llai. Credwn y bydd hyn yn ein harwain at gyfuno’n gyflymach.”

Mae Mumgaard yn cyfeirio at genhedlaeth newydd o electromagnetau uwchddargludol twll mawr sydd â'r potensial i gynhyrchu maes magnetig ddwywaith mor gryf â'r un a ddefnyddir mewn unrhyw arbrawf ymasiad presennol, gan alluogi cynnydd o fwy na deg gwaith yn y pŵer fesul maint.

Wedi'u gwneud o dâp dur wedi'i orchuddio â chyfansoddyn o'r enw ocsid ytriwm-bariwm-copr (YBCO), bydd y magnetau uwchddargludol newydd yn galluogi SPARC i gynhyrchu allbwn pŵer ymasiad tua un rhan o bump o allbwn ITER ond mewn dyfais sydd ond tua 1/65 o'r gyfaint.

Drwy leihau'r maint, y gost, yr amserlen a'r cymhlethdod sefydliadol sydd eu hangen i adeiladu dyfeisiau ynni ymasiad net, bydd magnetau YBCO hefyd yn galluogi dulliau academaidd a masnachol newydd ar gyfer ynni ymasiad.

“Mae SPARC ac ITER ill dau yn tokamaks, math penodol o botel magnetig yn seiliedig ar wyddoniaeth sylfaenol helaeth datblygiad ffiseg plasma dros y degawdau,” eglura Mumgaard.

“Bydd SPARC yn defnyddio’r genhedlaeth nesaf o fagnetau uwchddargludyddion tymheredd uchel (HTS) sy’n caniatáu maes magnetig llawer uwch, gan roi’r perfformiad ymasiad targedig ar faint llawer llai.”

“Credwn y bydd hyn yn elfen allweddol o gyflawni cyfuno ar amserlen sy’n berthnasol i’r hinsawdd ac yn gynnyrch sy’n ddeniadol yn economaidd.”

O ran amserlenni a hyfywedd masnachol, mae SPARC yn esblygiad o ddyluniad tokamak sydd wedi cael ei astudio a'i fireinio ers degawdau, gan gynnwys gwaith yn MIT a ddechreuodd yn y 1970au.

Nod arbrawf SPARC yw paratoi'r ffordd ar gyfer cyfleuster pŵer ymasiad gwirioneddol cyntaf y byd gyda chapasiti o tua 200MW o drydan, sy'n gymharol â chynhwysedd y rhan fwyaf o orsafoedd pŵer trydan masnachol.

Er gwaethaf amheuaeth eang ynghylch pŵer asio – mae gan Eni y weledigaeth flaengar i fod y cwmni olew byd-eang cyntaf i fuddsoddi'n helaeth ynddo – mae cefnogwyr yn credu y gall y dechneg ddiwallu cyfran sylweddol o anghenion ynni cynyddol y byd, tra ar yr un pryd yn lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr.

Mae'r raddfa lai a alluogir gan y magnetau uwchddargludol newydd o bosibl yn galluogi llwybr cyflymach a rhatach at drydan o ynni ymasiad ar y grid.

Mae Eni yn amcangyfrif y bydd yn costio $3bn i ddatblygu adweithydd ymasiad 200MW erbyn 2033. Mae prosiect ITER, cydweithrediad rhwng Ewrop, yr Unol Daleithiau, Tsieina, India, Japan, Rwsia a De Korea, fwy na hanner ffordd tuag at ei darged o brawf plasma gorboeth cyntaf erbyn 2025 a'r ymasiad pŵer llawn cyntaf erbyn 2035, ac mae ganddo gyllideb o tua €20bn. Fel gyda SPARC, mae ITER wedi'i gynllunio i beidio â chynhyrchu trydan.

Felly, gyda grid yr Unol Daleithiau yn symud i ffwrdd o orsafoedd pŵer glo neu ymholltiad monolithig 2GW-3GW tuag at y rhai yn yr ystod 100MW-500MW, a all pŵer ymasiad gystadlu mewn marchnad anodd – ac, os felly, pryd?

“Mae ymchwil i’w wneud o hyd, ond mae’r heriau’n hysbys, mae arloesedd newydd yn dangos y ffordd i gyflymu pethau, mae chwaraewyr newydd fel CFS yn dod â ffocws masnachol i’r problemau ac mae’r wyddoniaeth sylfaenol wedi aeddfedu,” meddai Mumgaard.

“Rydym yn credu bod uno yn agosach nag y mae llawer o bobl yn ei feddwl. Daliwch ati i wylio.” jQuery( document ).ready(function() { /* Cwmnïau carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });

Mae DAMM Cellular Systems A/S yn un o arweinwyr y byd mewn systemau cyfathrebu Radio Trunc Daearol (TETRA) a radio symudol digidol (DMR) dibynadwy, cadarn a hawdd eu graddio ar gyfer cwsmeriaid diwydiannol, masnachol a diogelwch cyhoeddus.

Mae DAMM TetraFlex Dispatcher yn cynnig effeithlonrwydd cynyddol mewn sefydliadau, gan weithredu fflyd o danysgrifwyr sydd angen gorchymyn, rheoli a monitro cyfathrebu radio.

Mae System Log Llais a Data DAMM TetraFlex yn cynnig swyddogaethau recordio llais a data cynhwysfawr a chywir, yn ogystal ag ystod eang o gyfleusterau logio CDR.

Mae Green Tape Solutions yn gwmni ymgynghori o Awstralia, sy'n arbenigo mewn asesiadau, cymeradwyaethau ac archwilio amgylcheddol, yn ogystal ag arolygon ecolegol.

Pan fyddwch chi'n edrych i wella perfformiad a dibynadwyedd eich gorsaf bŵer, byddwch chi eisiau'r profiad efelychu cywir i'ch cael chi yno. Mae gan un cwmni'r ymroddiad i gynhyrchu efelychwyr gorsaf bŵer realistig sy'n sicrhau bod gan eich personél y wybodaeth sydd ei hangen i weithredu eich gorsaf bŵer yn ddiogel ac yn effeithlon.


Amser postio: 18 Rhagfyr 2019
Sgwrs Ar-lein WhatsApp!