Vi bruger dem til at give dig den bedste oplevelse. Hvis du fortsætter med at bruge vores hjemmeside, antager vi, at du accepterer at modtage alle cookies på denne hjemmeside.
Det italienske olieselskab Eni investerer 50 millioner dollars i Commonwealth Fusion Systems, et MIT-spinout, der samarbejder med instituttet om udviklingen af superledende magneter til at producere nul-kulstof-energi i et fusionskrafteksperiment kaldet SPARC. Julian Turner får den korte forklaring fra administrerende direktør Robert Mumgaard.
Dybt inde i Massachusetts Institute of Technologys (MIT) hellige haller finder en energirevolution sted. Efter årtiers fremskridt mener forskere, at fusionskraft endelig er klar til at gøre krav på sin dag, og at den hellige gral af ubegrænset, forbrændingsfri, kulstoffri energi kan være inden for rækkevidde.
Den italienske energigigant Eni deler denne optimisme og investerer 50 millioner euro (62 millioner dollars) i et samarbejdsprojekt med MIT's Plasma Fusion and Science Center (PSFC) og det private firma Commonwealth Fusion Systems (CFS), der sigter mod at få fusionsenergi hurtigt ud på nettet på så lidt som 15 år.
Kontrol af fusion, processen der driver solen og stjernerne, er blokeret af det ældgamle problem: Selvom praksissen frigiver enorme mængder energi, kan den kun udføres ved ekstreme temperaturer på millioner af grader Celsius, varmere end solens centrum og for varmt til, at noget fast materiale kan overleve.
Som følge af udfordringen med indespærring af fusionsbrændstoffer under disse ekstreme forhold har fusionskrafteksperimenter indtil nu kørt med underskud og genereret mindre energi end nødvendigt for at opretholde fusionsreaktionerne, og er derfor ude af stand til at producere elektricitet til nettet.
"Fusionsforskning er blevet grundigt undersøgt i løbet af de sidste årtier, hvilket har resulteret i fremskridt inden for videnskabelig forståelse og teknologier til fusionskraft," siger CFS' administrerende direktør, Robert Mumgaard.
"CFS kommercialiserer fusion ved hjælp af højfeltsmetoden, hvor vi udvikler nye højfeltmagneter for at lave mindre fusionsenheder ved hjælp af den samme fysiske tilgang som de større regeringsprogrammer. For at gøre dette arbejder CFS tæt sammen med MIT i et samarbejdsprojekt, der starter med at udvikle de nye magneter."
SPARC-enheden bruger kraftige magnetfelter til at holde det varme plasma – en gasformig suppe af subatomære partikler – på plads for at forhindre, at det kommer i kontakt med nogen del af det doughnutformede vakuumkammer.
"Den største udfordring er at skabe et plasma under betingelser for fusion, så det producerer mere energi, end det forbruger," forklarer Mumgaard. "Dette er i høj grad afhængigt af et underfelt inden for fysik kendt som plasmafysik."
Dette kompakte eksperiment er designet til at producere omkring 100 MW varme i ti sekunders pulser, lige så meget strøm som en lille by bruger. Men da SPARC er et eksperiment, vil det ikke omfatte de systemer, der omdanner fusionsenergi til elektricitet.
Forskere ved MIT forventer, at produktionen vil være mere end dobbelt så stor som den effekt, der bruges til at opvarme plasmaet, og dermed endelig nå den ultimative tekniske milepæl: positiv nettoenergi fra fusion.
"Fusion sker inde i et plasma, der holdes på plads og isoleres af magnetfelter," siger Mumgaard. "Dette er konceptuelt set som en magnetisk flaske. Magnetfeltets styrke er meget tæt relateret til den magnetiske flaskes evne til at isolere plasmaet, så det kan nå fusionsbetingelser."
"Hvis vi kan lave stærke magneter, kan vi lave plasmaer, der kan blive varmere og tættere ved at bruge mindre strøm til at opretholde dem. Og med bedre plasmaer kan vi gøre enhederne mindre og mere håndterbare at konstruere og udvikle."
"Med højtemperatur-superledere har vi et nyt værktøj til at lave magnetfelter med meget høj styrke og dermed bedre og mindre magnetiske flasker. Vi tror, at dette vil få os til at fusionere hurtigere."
Mumgaard refererer til en ny generation af superledende elektromagneter med stor diameter, der har potentiale til at producere et magnetfelt, der er dobbelt så stærkt som det, der anvendes i eksisterende fusionseksperimenter, hvilket muliggør en mere end ti gange stigning i effekten pr. størrelse.
De nye superledende magneter, der er lavet af stålbånd belagt med en forbindelse kaldet yttrium-barium-kobberoxid (YBCO), vil gøre det muligt for SPARC at producere en fusionsenergi, der er omkring en femtedel af ITERs, men i en enhed, der kun er omkring 1/65 af volumen.
Ved at reducere størrelsen, omkostningerne, tidslinjen og den organisatoriske kompleksitet, der kræves for at bygge netto fusionsenergienheder, vil YBCO-magneter også muliggøre nye akademiske og kommercielle tilgange til fusionsenergi.
"SPARC og ITER er begge tokamakker, en specifik type magnetisk flaske baseret på den omfattende grundvidenskabelige udvikling inden for plasmafysik gennem årtier," præciserer Mumgaard.
"SPARC vil anvende den næste generation af højtemperatur-superledermagneter (HTS), der muliggør et meget højere magnetfelt, hvilket giver den målrettede fusionsydelse i meget mindre størrelse."
"Vi mener, at dette vil være en nøglekomponent i at opnå fusion på en klimarelevant tidsramme og et økonomisk attraktivt produkt."
Med hensyn til tidsskalaer og kommerciel levedygtighed er SPARC en videreudvikling af et tokamak-design, der er blevet studeret og forfinet i årtier, herunder arbejde på MIT, som begyndte i 1970'erne.
SPARC-eksperimentet har til formål at bane vejen for verdens første ægte fusionskraftværk med en kapacitet på omkring 200 MW elektricitet, hvilket kan sammenlignes med de fleste kommercielle elkraftværker.
Trods udbredt skepsis omkring fusionskraft – Eni har den fremadrettede vision om at være det første globale olieselskab til at investere kraftigt i det – mener fortalere, at teknikken potentielt kan opfylde en betydelig del af verdens voksende energibehov, samtidig med at den reducerer udledningen af drivhusgasser.
Den mindre skala, som de nye superledende magneter muliggør, muliggør potentielt en hurtigere og billigere vej til elektricitet fra fusionsenergi på nettet.
Eni anslår, at det vil koste 3 milliarder dollars at udvikle en fusionsreaktor på 200 MW inden 2033. ITER-projektet, et samarbejde mellem Europa, USA, Kina, Indien, Japan, Rusland og Sydkorea, er mere end halvvejs mod sit mål om en første test af overophedet plasma inden 2025 og den første fusionsreaktor med fuld effekt inden 2035 og har et budget på omkring 20 milliarder euro. Ligesom SPARC er ITER designet til ikke at producere elektricitet.
Så nu hvor det amerikanske elnet bevæger sig væk fra monolitiske kul- eller fissionskraftværker på 2 GW-3 GW og hen imod kraftværker i området 100 MW-500 MW, kan fusionskraft så konkurrere på et hårdt marked – og i så fald hvornår?
"Der er stadig forskning, der skal udføres, men udfordringerne er kendte, ny innovation peger vejen til at accelerere tingene, nye aktører som CFS sætter et kommercielt fokus på problemerne, og den grundlæggende videnskab er moden," siger Mumgaard.
"Vi tror, at fusion er tættere på, end mange tror. Følg med." jQuery(document).ready(function() { /* Virksomheder carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
DAMM Cellular Systems A/S er en af verdens førende inden for pålidelige, robuste og let skalerbare TETRA- (Terrestrial Trunked Radio) og DMR-kommunikationssystemer til industrielle, kommercielle og offentlige sikkerhedskunder.
DAMM TetraFlex Dispatcher tilbyder øget effektivitet i organisationer, der driver en flåde af abonnenter, der kræver radiokommunikationskommando, -kontrol og -overvågning.
DAMM TetraFlex stemme- og datalogsystem tilbyder omfattende og præcise stemme- og dataoptagelsesfunktioner samt en bred vifte af CDR-logningsfaciliteter.
Green Tape Solutions er et australsk konsulentfirma, der specialiserer sig i miljøvurderinger, godkendelser og revisioner samt økologiske undersøgelser.
Når du ønsker at forbedre dit kraftværks ydeevne og pålidelighed, vil du have den rette simuleringsoplevelse til at nå dertil. Én virksomhed har dedikationen til at producere naturtro kraftværkssimulatorer, der sikrer, at dit personale har den nødvendige viden til at drive dit kraftværk sikkert og effektivt.
Opslagstidspunkt: 18. dec. 2019