Mes juos naudojame tam, kad suteiktume jums geriausią patirtį. Jei ir toliau naudositės mūsų svetaine, laikysime, kad sutinkate gauti visus slapukus šioje svetainėje.
Italijos naftos bendrovė „Eni“ investuoja 50 mln. dolerių į „Commonwealth Fusion Systems“ – MIT padalinį, kuris bendradarbiauja su institutu kurdamas superlaidžius magnetus, skirtus gaminti nulinės anglies dioksido emisijos energiją branduolių sintezės energijos eksperimente, vadinamame SPARC. Julian Turner išsamią informaciją pateikia generalinis direktorius Robertas Mumgaardas.
Giliai šventose Masačusetso technologijos instituto (MIT) salėse vyksta energetikos revoliucija. Po dešimtmečius trukusios pažangos mokslininkai tiki, kad branduolių sintezės energija pagaliau sulaukė savo dienos ir kad neribotos, degimo neturinčios ir nulinės anglies dioksido emisijos energijos šventasis gralis gali būti ranka pasiekiamas.
Italijos energetikos milžinė „Eni“ pritaria šiam optimizmui, investuodama 50 mln. eurų (62 mln. JAV dolerių) į bendradarbiavimo projektą su MIT Plazminės sintezės ir mokslo centru (PSFC) ir privačia bendrove „Commonwealth Fusion Systems“ (CFS), kuriuo siekiama paspartinti branduolių sintezės energijos tiekimą į tinklą vos per 15 metų.
Branduolių sintezės, Saulės ir žvaigždžių energijos šaltinio, valdymą stabdo sena problema: nors šios praktikos metu išskiriami didžiuliai energijos kiekiai, ją galima atlikti tik esant milijonams laipsnių Celsijaus temperatūrai, kuri yra karštesnė nei Saulės centras ir per karšta, kad ištvertų bet kokia kieta medžiaga.
Dėl branduolių sintezės kuro izoliavimo tokiomis ekstremaliomis sąlygomis iššūkio, branduolių sintezės energijos eksperimentai iki šiol vyko su deficitu, generuojant mažiau energijos, nei reikia branduolių sintezės reakcijoms palaikyti, todėl negali gaminti elektros energijos tinklui.
„Per pastaruosius kelis dešimtmečius buvo nuodugniai tiriama branduolių sintezės energija, todėl atsirado pažanga moksliniame supratime ir technologijose, skirtose branduolių sintezės energijai“, – teigia CFS generalinis direktorius Robertas Mumgaardas.
„CFS komercializuoja branduolių sintezę taikydama stipraus lauko metodą, kurdama naujus stipraus lauko magnetus, kad galėtume pagaminti mažesnius branduolių sintezės įrenginius, naudodami tą patį fizikos metodą, kaip ir didesnėse vyriausybinėse programose. Šiuo tikslu CFS glaudžiai bendradarbiauja su MIT bendradarbiavimo projekte, pradedant nuo naujų magnetų kūrimo.“
SPARC prietaisas naudoja galingus magnetinius laukus, kad išlaikytų karštą plazmą – dujinę subatominių dalelių sriubą – vietoje ir neleistų jai liestis su jokia spurgos formos vakuuminės kameros dalimi.
„Pagrindinis iššūkis – sukurti plazmą tokiomis sąlygomis, kad vyktų sintezė ir ji pagamintų daugiau energijos nei sunaudotų“, – aiškina Mumgaardas. „Tai labai priklauso nuo fizikos posričio, vadinamo plazmos fizika.“
Šis kompaktiškas eksperimentas skirtas pagaminti apie 100 MW šilumos per dešimties sekundžių impulsus – tiek energijos, kiek sunaudoja mažas miestas. Tačiau kadangi SPARC yra eksperimentas, jame nebus sistemų, kurios branduolių sintezės energiją paverstų elektra.
MIT mokslininkai tikisi, kad plazmos šildymui sunaudojama daugiau nei dvigubai daugiau energijos, ir pagaliau bus pasiektas didžiausias techninis etapas: teigiama grynoji energija iš branduolių sintezės.
„Susiliejimas vyksta plazmos viduje, kuri yra pritvirtinta ir izoliuota magnetiniais laukais“, – sako Mumgaardas. „Konceptualiai tai panašu į magnetinį butelį. Magnetinio lauko stiprumas labai susijęs su magnetinio butelio gebėjimu izoliuoti plazmą, kad ji galėtų pasiekti susiliejimo sąlygas.“
„Taigi, jei galime pagaminti stiprius magnetus, galime sukurti plazmą, kuri gali įkaisti ir tankėti, sunaudodama mažiau energijos. O turėdami geresnę plazmą, galime padaryti įrenginius mažesnius ir lengviau konstruojamus bei tobulinamus.“
„Su aukštos temperatūros superlaidininkais turime naują įrankį labai stipriems magnetiniams laukams kurti, taigi ir geresniems bei mažesniems magnetiniams buteliams. Manome, kad tai padės mums greičiau pasiekti branduolių sintezę.“
Mumgaardas kalba apie naujos kartos didelio skersmens superlaidžius elektromagnetus, kurie gali sukurti dvigubai stipresnį magnetinį lauką nei naudojamas bet kuriame esamame branduolių sintezės eksperimente, o tai leidžia daugiau nei dešimt kartų padidinti galią vienam dydžiui.
Pagaminti iš plieninės juostos, padengtos itrio-bario-vario oksido (YBCO) junginiu, naujieji superlaidūs magnetai leis SPARC sukurti maždaug penktadaliu ITER didesnės branduolių sintezės galią, tačiau įrenginyje, kurio tūris yra tik apie 1/65 ITER tūrio.
Sumažindami grynosios branduolių sintezės energijos įrenginių dydį, kainą, laiką ir organizacinį sudėtingumą, YBCO magnetai taip pat sudarys sąlygas naujiems akademiniams ir komerciniams branduolių sintezės energijos panaudojimo būdams.
„SPARC ir ITER yra tokamakai – specifinis magnetinių butelių tipas, pagrįstas per dešimtmečius trukusia išsamia plazmos fizikos fundamentalaus mokslo raida“, – aiškina Mumgaardas.
„SPARC naudos naujos kartos aukštos temperatūros superlaidininko (HTS) magnetus, kurie sukuria daug stipresnį magnetinį lauką ir užtikrina tikslinį sintezės našumą daug mažesniame dydyje.“
„Manome, kad tai bus pagrindinis komponentas siekiant branduolių sintezės per klimatui aktualų laikotarpį ir ekonomiškai patrauklaus produkto.“
Kalbant apie terminus ir komercinį gyvybingumą, SPARC yra tokamako konstrukcijos, kuri buvo tiriama ir tobulinama dešimtmečius, įskaitant darbą MIT, kuris prasidėjo aštuntajame dešimtmetyje, evoliucija.
SPARC eksperimento tikslas – paruošti kelią pirmajai pasaulyje tikrai branduolių sintezės jėgainei, kurios galia siektų apie 200 MW elektros energijos – panašiai kaip daugumos komercinių elektrinių.
Nepaisant plačiai paplitusio skepticizmo dėl branduolių sintezės energijos – „Eni“ turi ateities viziją tapti pirmąja pasauline naftos bendrove, daug investuosiančia į ją – šalininkai mano, kad ši technika gali patenkinti didelę dalį augančių pasaulio energijos poreikių ir tuo pačiu sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.
Mažesnis mastas, kurį įgalina nauji superlaidūs magnetai, potencialiai leidžia greičiau ir pigiau gauti elektros energiją iš branduolių sintezės energijos tinkle.
„Eni“ skaičiavimais, 200 MW galios branduolių sintezės reaktoriaus sukūrimas iki 2033 m. kainuos 3 mlrd. JAV dolerių. ITER projektas, kurį įgyvendina Europa, JAV, Kinija, Indija, Japonija, Rusija ir Pietų Korėja, jau daugiau nei pusiaukelėje siekdamas tikslo – iki 2025 m. atlikti pirmąjį perkaitintos plazmos bandymą, o iki 2035 m. – pirmąją pilno galingumo branduolių sintezės reakciją. Jo biudžetas siekia apie 20 mlrd. eurų. Kaip ir SPARC, ITER yra skirtas negaminti elektros energijos.
Taigi, JAV elektros tinklui pereinant nuo monolitinių 2–3 GW galios anglimi arba branduolių dalijimosi kūrenamų elektrinių prie 100–500 MW galios elektrinių, ar branduolių sintezės energija gali konkuruoti sudėtingoje rinkoje – ir jei taip, tai kada?
„Vis dar reikia atlikti tyrimus, tačiau iššūkiai žinomi, naujos inovacijos rodo kelią paspartinti procesus, nauji žaidėjai, tokie kaip CFS, atkreipia dėmesį į problemas komerciniais tikslais, o fundamentinis mokslas yra subrendęs“, – sako Mumgaardas.
„Mes tikime, kad susiliejimas yra artimesnis, nei daugelis mano. Sekite naujienas.“ jQuery( document ).ready(function() { /* Įmonių karuselė */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
„DAMM Cellular Systems A/S“ yra viena iš pasaulinių lyderių, siūlančių patikimas, tvirtas ir lengvai pritaikomas antžeminio magistralinio radijo (TETRA) ir skaitmeninio mobiliojo radijo (DMR) ryšio sistemas pramonės, komercijos ir viešojo saugumo klientams.
„DAMM TetraFlex Dispatcher“ siūlo didesnį efektyvumą organizacijose, valdančiose abonentų parką, kuriam reikalingas radijo ryšio valdymas, kontrolė ir stebėjimas.
„DAMM TetraFlex“ balso ir duomenų registravimo sistema siūlo išsamias ir tikslias balso ir duomenų įrašymo funkcijas, taip pat platų CDR registravimo galimybių spektrą.
„Green Tape Solutions“ yra Australijos konsultacinė įmonė, kuri specializuojasi aplinkosauginių vertinimų, patvirtinimų ir audito, taip pat ekologinių tyrimų srityse.
Kai norite pagerinti savo elektrinės našumą ir patikimumą, jums reikės tinkamos modeliavimo patirties. Viena įmonė yra pasiryžusi kurti tikroviškus elektrinių simuliatorius, kurie užtikrina, kad jūsų darbuotojai turėtų žinių, reikalingų saugiai ir efektyviai valdyti jūsų elektrinę.
Įrašo laikas: 2019 m. gruodžio 18 d.