Brila SPARC: ĉu MIT-sciencistoj povas realigi fuzian energion?

Ni uzas ilin por doni al vi la plej bonan sperton. Se vi daŭre uzas nian retejon, ni supozos, ke vi konsentas ricevi ĉiujn kuketojn en ĉi tiu retejo.

La itala naftokompanio Eni investas 50 milionojn da dolaroj en Commonwealth Fusion Systems, kromfirmaon de MIT, kiu kunlaboras kun la instituto pri la disvolviĝo de superkonduktaj magnetoj por produkti nul-karbonan energion en fuzia energia eksperimento nomata SPARC. Julian Turner ricevas la detalojn de la ĉefoficisto Robert Mumgaard.

Profunde en la sanktaj haloj de la Masaĉuseca Instituto de Teknologio (MIT) okazas energia revolucio. Post jardekoj da progreso, sciencistoj kredas, ke fuzia energio finfine pretas postuli sian tagon kaj ke la sankta gralo de senlima, senbruliga, nulkarbona energio eble estas atingebla.

La itala energigiganto Eni dividas ĉi tiun optimismon, investante 50 milionojn da eŭroj (62 milionoj da usonaj dolaroj) en kunlabora projekto kun la Plasma Fusion and Science Center (PSFC) de MIT kaj la privata kompanio Commonwealth Fusion Systems (CFS), kiu celas rapidigi la enkondukon de fuzia energio en la elektroreton en nur 15 jaroj.

La kontrolado de fuzio, la procezo kiu funkciigas la sunon kaj stelojn, estas haltigita de la malnova problemo: kvankam la praktiko liberigas vastajn kvantojn da energio, ĝi povas esti plenumata nur je ekstremaj temperaturoj de milionoj da celsiusgradoj, pli varmaj ol la centro de la suno, kaj tro varmaj por ke iu ajn solida materialo eltenu.

Pro la defio de la enfermo de fuziaj fueloj en ĉi tiuj ekstremaj kondiĉoj, eksperimentoj pri fuzia energio ĝis nun funkciis kun deficito, generante malpli da energio ol necesas por subteni la fuziajn reakciojn, kaj tial ne kapablas produkti elektron por la reto.

“Fuzia esplorado estis amplekse studita dum la lastaj jardekoj, rezultante en progresoj en scienca kompreno kaj teknologioj por fuzia energio,” diras la ĉefoficisto de CFS, Robert Mumgaard.

“CFS komercigas fuzion uzante la altkampan metodon, kie ni disvolvas novajn altkampajn magnetojn por fari pli malgrandajn fuziaparatojn uzante la saman fizikan metodon kiel la pli grandaj registaraj programoj. Por fari tion, CFS kunlaboras proksime kun MIT en kunlabora projekto, komencante per la disvolvado de la novaj magnetoj.”

La aparato SPARC uzas potencajn magnetajn kampojn por teni la varman plasmon - gasan supon de subatomaj partikloj - por malhelpi ĝin kontakti iun ajn parton de la ringbulkforma vakua kamero.

„La ĉefa defio estas krei plasmon je kondiĉoj por ke fuzio okazu, tiel ke ĝi produktu pli da energio ol ĝi konsumas,“ klarigas Mumgaard. „Ĉi tio multe dependas de subfako de fiziko konata kiel plasmofiziko.“

Ĉi tiu kompakta eksperimento estas desegnita por produkti ĉirkaŭ 100 MW da varmo en dek-sekundaj pulsoj, tiom da energio kiom uzas malgranda urbo. Sed, ĉar SPARC estas eksperimento, ĝi ne inkluzivos la sistemojn por transformi la fuzian energion en elektron.

Sciencistoj ĉe MIT antaŭvidas, ke la produktado estos pli ol duoble la potenco uzata por varmigi la plasmon, finfine atingante la finfinan teknikan mejloŝtonon: pozitivan netan energion el fuzio.

“Fuzio okazas ene de plasmo tenata kaj izolita per magnetaj kampoj,” diras Mumgaard. “Ĉi tio estas koncepte simila al magneta botelo. La forto de la magneta kampo rilatas tre forte al la kapablo de la magneta botelo izoli la plasmon por ke ĝi povu atingi fuziajn kondiĉojn.”

“Tiel, se ni povas fari fortajn magnetojn, ni povas fari plasmojn, kiuj povas fariĝi pli varmaj kaj pli densaj uzante malpli da energio por subteni ilin. Kaj per pli bonaj plasmoj ni povas fari la aparatojn pli malgrandajn kaj pli facile mastreblajn por konstrui kaj evoluigi.”

“Kun alttemperaturaj superkondukantoj, ni havas novan ilon por fari tre alt-fortajn magnetajn kampojn, kaj tiel pli bonajn kaj pli malgrandajn magnetajn botelojn. Ni kredas, ke tio igos nin atingi fuzion pli rapide.”

Mumgaard aludas al nova generacio de grandkalibraj superkonduktaj elektromagnetoj, kiuj havas la potencialon produkti magnetan kampon duoble pli fortan ol tiu uzata en iu ajn ekzistanta fuzia eksperimento, ebligante pli ol dekoblan pliiĝon de la potenco po grandeco.

Faritaj el ŝtalbendo kovrita per kombinaĵo nomata itrio-bario-kupra oksido (YBCO), la novaj superkonduktaj magnetoj ebligos al SPARC produkti fuzian potencon ĉirkaŭ kvinonon de tiu de ITER, sed en aparato kiu estas nur ĉirkaŭ 1/65 de la volumeno.

Reduktante la grandecon, koston, templimon kaj organizan kompleksecon necesajn por konstrui aparatojn por fuzia energio, YBCO-magnetoj ankaŭ ebligos novajn akademiajn kaj komercajn alirojn al fuzia energio.

„Kaj SPARC kaj ITER estas ambaŭ tokamakoj, specifa tipo de magneta botelo bazita sur la ampleksa baza scienco de la disvolviĝo de plasmafiziko dum la jardekoj,“ klarigas Mumgaard.

“SPARC uzos la sekvan generacion de alt-temperaturaj superkondukantaj (HTS) magnetoj, kiuj ebligas multe pli altan magnetan kampon, donante la celitan fuzian rendimenton je multe pli malgranda grandeco.”

“Ni kredas, ke ĉi tio estos ŝlosila komponanto por atingi fuzion laŭ klimat-rilata temposkalo kaj ekonomie alloga produkto.”

Pri la temo de temposkaloj kaj komerca daŭrigebleco, SPARC estas evoluo de tokamaka dezajno, kiu estis studita kaj rafinita dum jardekoj, inkluzive de laboro ĉe MIT, kiu komenciĝis en la 1970-aj jaroj.

La eksperimento SPARC celas pavimi la vojon por la unua vera fuzia energiinstalaĵo de la mondo kun kapacito de ĉirkaŭ 200 MW da elektro, komparebla al tiu de la plej multaj komercaj elektrocentraloj.

Malgraŭ ĝeneraligita skeptiko pri fuzia energio - Eni havas la antaŭenrigardan vizion esti la unua tutmonda naftokompanio, kiu multe investas en ĝin - subtenantoj kredas, ke la tekniko povas eble kontentigi grandan parton de la kreskantaj energiaj bezonoj de la mondo, samtempe reduktante forcejgasajn emisiojn.

La pli malgranda skalo ebligita de la novaj superkonduktaj magnetoj eble ebligas pli rapidan, pli malmultekostan vojon al elektro el fuzia energio sur la reto.

Eni taksas, ke kostos 3 miliardojn da usonaj dolaroj por evoluigi 200-MW-an fuzian reaktoron antaŭ 2033. La projekto ITER, kunlaboro inter Eŭropo, Usono, Ĉinio, Barato, Japanio, Rusio kaj Sud-Koreio, estas pli ol duonvoje al sia celo de unua supervarmigita plasmotesto antaŭ 2025 kaj unua plenpotenca fuzio antaŭ 2035, kaj havas buĝeton de ĉirkaŭ 20 miliardoj da eŭroj. Kiel SPARC, ITER estas desegnita por ne produkti elektron.

Do, kun la usona elektroreto moviĝanta for de monolitaj 2GW-3GW karbo- aŭ fisiaj elektrocentraloj al tiuj en la intervalo de 100MW-500MW, ĉu fuzia energio povas konkuri en malfacila merkato - kaj, se jes, kiam?

“Ankoraŭ estas esplorado farenda, sed la defioj estas konataj, novaj novigoj montras la vojon por akceli aferojn, novaj ludantoj kiel CFS alportas komercan fokuson al la problemoj kaj la baza scienco estas matura,” diras Mumgaard.

“Ni kredas, ke kunfandiĝo estas pli proksima ol multaj homoj pensas. Restu atenta.” jQuery(dokumento).ready(funkcio() { /* Karuselo de kompanioj */ jQuery('.carousel').slick({ punktoj: vera, infinito: vera, rapideco: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptivaAlteco: vera }); });

DAMM Cellular Systems A/S estas unu el la mondaj gvidantoj en fidindaj, fortikaj kaj facile skaleblaj Teraj Trunkitaj Radioj (TETRA) kaj ciferecaj mobilradiaj (DMR) komunikaj sistemoj por industriaj, komercaj kaj publikaj sekurecaj klientoj.

DAMM TetraFlex Dispatcher ofertas pliigitan efikecon en organizoj, funkciigante aron de abonantoj, kiuj bezonas komandon, kontrolon kaj monitoradon de radiokomunikadoj.

La sistemo por voĉa kaj datuma registrado DAMM TetraFlex ofertas ampleksajn kaj precizajn funkciojn por voĉa kaj datuma registrado, same kiel vastan gamon da CDR-registraj ebloj.

Green Tape Solutions estas aŭstralia konsulta firmao, specialiĝanta pri mediaj taksoj, aproboj kaj revizioj, same kiel ekologiaj enketoj.

Kiam vi celas plibonigi la rendimenton kaj fidindecon de via elektrocentralo, vi bezonos la ĝustan simuladan sperton por atingi tion. Unu kompanio dediĉas sin al produktado de realtempaj elektrocentralaj simuliloj, kiuj certigas, ke via personaro havas la necesan scion por sekure kaj efike funkciigi vian elektrocentralon.


Afiŝtempo: 18-a de decembro 2019
Reta babilejo per WhatsApp!