Mēs tos izmantojam, lai sniegtu jums vislabāko pieredzi. Ja turpināsiet lietot mūsu vietni, mēs pieņemsim, ka jūs piekrītat saņemt visas sīkdatnes šajā vietnē.
Itālijas naftas kompānija Eni iegulda 50 miljonus dolāru uzņēmumā Commonwealth Fusion Systems, kas ir MIT atvasināts uzņēmums un sadarbojas ar institūtu supravadošu magnētu izstrādē, lai ražotu nulles oglekļa emisijas enerģiju kodolsintēzes enerģijas eksperimentā ar nosaukumu SPARC. Džulians Tērners uzzina sīkāku informāciju no izpilddirektora Roberta Mamgārda.
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) svētajās zālēs notiek enerģijas revolūcija. Pēc gadu desmitiem ilga progresa zinātnieki uzskata, ka kodolsintēzes enerģija beidzot ir gatava pienākt pie savas dienas un ka neierobežotas, bezdegšanas un bezoglekļa enerģijas svētais grāls varētu būt rokas stiepiena attālumā.
Itālijas enerģētikas gigants Eni piekrīt šim optimismam, ieguldot 50 miljonus eiro (62 miljonus ASV dolāru) sadarbības projektā ar MIT Plazmas kodolsintēzes un zinātnes centru (PSFC) un privāto uzņēmumu Commonwealth Fusion Systems (CFS), kura mērķis ir paātrināt kodolsintēzes enerģijas pievienošanu elektrotīklam pat 15 gadu laikā.
Kodolsintēzes, procesa, kas darbina sauli un zvaigznes, kontroli kavē sena problēma: lai gan prakse atbrīvo milzīgu enerģijas daudzumu, to var veikt tikai ekstremālās temperatūrās, kas sasniedz miljonus grādu pēc Celsija, kas ir karstāka par Saules centru un pārāk karsta, lai jebkurš ciets materiāls to izturētu.
Tā kā kodolsintēzes degvielu ir grūti ierobežot šajos ekstremālajos apstākļos, kodolsintēzes enerģijas eksperimenti līdz šim ir noritējuši ar deficītu, saražojot mazāk enerģijas, nekā nepieciešams kodolsintēzes reakciju uzturēšanai, un tāpēc nav iespējams ražot elektroenerģiju tīklam.
“Kodolsintēzes pētījumi pēdējo desmitgažu laikā ir plaši pētīti, kā rezultātā ir panākts progress zinātniskajā izpratnē un tehnoloģijās kodolsintēzes enerģijas jomā,” saka CFS izpilddirektors Roberts Mamgārds.
“CFS komercializē kodolsintēzi, izmantojot spēcīga lauka pieeju, kur mēs izstrādājam jaunus spēcīga lauka magnētus, lai izgatavotu mazākas kodolsintēzes ierīces, izmantojot to pašu fizikas pieeju kā lielākās valdības programmās. Lai to paveiktu, CFS cieši sadarbojas ar MIT sadarbības projektā, sākot ar jaunu magnētu izstrādi.”
SPARC ierīce izmanto spēcīgus magnētiskos laukus, lai noturētu karsto plazmu – subatomisku daļiņu gāzveida zupu – vietā, lai novērstu tās saskari ar jebkuru virtuļa formas vakuuma kameras daļu.
“Galvenais izaicinājums ir radīt plazmu apstākļos, kas veicina kodolsintēzes procesu, lai tā saražotu vairāk enerģijas nekā patērētu,” skaidro Mamgārds. “Tas lielā mērā balstās uz fizikas apakšnozari, kas pazīstama kā plazmas fizika.”
Šis kompaktais eksperiments ir paredzēts aptuveni 100 MW siltuma saražošanai desmit sekunžu impulsos, kas ir tikpat daudz enerģijas, cik patērē neliela pilsēta. Taču, tā kā SPARC ir eksperiments, tajā netiks iekļautas sistēmas, kas kodolsintēzes enerģiju pārvērstu elektrībā.
MIT zinātnieki paredz, ka jauda būs vairāk nekā divreiz lielāka par plazmas sildīšanai patērēto jaudu, beidzot sasniedzot galveno tehnisko pagrieziena punktu: pozitīvu neto enerģiju no kodolsintēzes.
“Kodolsintēze notiek plazmas iekšpusē, kas tiek turēta vietā un izolēta ar magnētiskajiem laukiem,” saka Mamgārds. “Konceptuāli tas ir līdzīgi kā magnētiskā pudele. Magnētiskā lauka stiprums ir ļoti cieši saistīts ar magnētiskās pudeles spēju izolēt plazmu, lai tā varētu sasniegt kodolsintēzes apstākļus.”
"Tādējādi, ja mēs varam izgatavot spēcīgus magnētus, mēs varam izgatavot plazmu, kas var kļūt karstāka un blīvāka, izmantojot mazāku enerģiju tās uzturēšanai. Un ar labāku plazmu mēs varam padarīt ierīces mazākas un vieglāk konstruējamas un attīstāmas."
"Izmantojot augstas temperatūras supravadītājus, mums ir jauns instruments ļoti spēcīga magnētiskā lauka radīšanai un tādējādi labāku un mazāku magnētisko pudeļu izgatavošanai. Mēs uzskatām, ka tas mums ļaus ātrāk sasniegt kodolsintēzi."
Mumgārds runā par jaunas paaudzes liela diametra supravadošiem elektromagnētiem, kuriem ir potenciāls radīt divreiz spēcīgāku magnētisko lauku nekā tas, ko izmanto jebkurā esošajā kodolsintēzes eksperimentā, ļaujot vairāk nekā desmit reizes palielināt jaudu uz vienu izmēru.
Jaunie supravadošie magnēti, kas izgatavoti no tērauda lentes, kas pārklāta ar savienojumu, ko sauc par itrija-bārija-vara oksīdu (YBCO), ļaus SPARC radīt kodolsintēzes jaudu, kas ir aptuveni piektā daļa no ITER jaudas, bet ierīcē, kuras tilpums ir tikai aptuveni 1/65 no ITER.
Samazinot neto kodolsintēzes enerģijas ierīču izveidei nepieciešamo izmēru, izmaksas, laika grafiku un organizatorisko sarežģītību, YBCO magnēti arī ļaus izmantot jaunas akadēmiskas un komerciālas pieejas kodolsintēzes enerģijai.
“Gan SPARC, gan ITER ir tokamaki — īpaša veida magnētiskās pudeles, kuru pamatā ir plaša plazmas fizikas pamatzinātnes attīstība gadu desmitiem,” skaidro Mamgārds.
“SPARC izmantos nākamās paaudzes augstas temperatūras supravadītāja (HTS) magnētus, kas nodrošina daudz spēcīgāku magnētisko lauku, tādējādi nodrošinot mērķtiecīgu kodolsintēzes veiktspēju daudz mazākā izmērā.”
“Mēs uzskatām, ka tas būs galvenais elements, lai panāktu kodolsintēzi klimatam atbilstošā laika posmā un ekonomiski pievilcīgu produktu.”
Runājot par laika grafikiem un komerciālo dzīvotspēju, SPARC ir tokamaka dizaina evolūcija, kas ir pētīta un pilnveidota gadu desmitiem, tostarp darbs MIT, kas sākās 20. gs. septiņdesmitajos gados.
SPARC eksperimenta mērķis ir pavērt ceļu pasaulē pirmajai patiesi kodolsintēzes enerģijas iekārtai ar aptuveni 200 MW elektroenerģijas jaudu, kas ir salīdzināma ar vairumu komerciālo elektrostaciju jaudu.
Neskatoties uz plaši izplatīto skepsi par kodolsintēzes enerģiju — Eni ir tālredzīga vīzija kļūt par pirmo globālo naftas kompāniju, kas tajā investē ievērojamas investīcijas —, atbalstītāji uzskata, ka šī metode varētu apmierināt ievērojamu daļu no pasaules pieaugošajām enerģijas vajadzībām, vienlaikus samazinot siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Mazāks mērogs, ko nodrošina jaunie supravadošie magnēti, potenciāli paver ātrāku un lētāku ceļu uz elektrību no kodolsintēzes enerģijas tīklā.
Eni lēš, ka 200 MW kodolsintēzes reaktora izstrāde līdz 2033. gadam izmaksās 3 miljardus ASV dolāru. ITER projekts, kas ir Eiropas, ASV, Ķīnas, Indijas, Japānas, Krievijas un Dienvidkorejas sadarbības projekts, ir vairāk nekā pusceļā uz savu mērķi — līdz 2025. gadam veikt pirmo pārkarsētas plazmas testu un līdz 2035. gadam veikt pirmo pilnas jaudas kodolsintēzi, un tā budžets ir aptuveni 20 miljardi eiro. Tāpat kā SPARC, ITER ir paredzēts neražot elektroenerģiju.
Tātad, tā kā ASV elektrotīkls pāriet no monolītām 2–3 GW ogļu vai kodoldalīšanās spēkstacijām uz 100–500 MW diapazona elektrostacijām, vai kodolsintēzes enerģija var konkurēt sarežģītā tirgū – un, ja var, tad kad?
“Vēl ir jāveic pētījumi, taču izaicinājumi ir zināmi, jaunas inovācijas norāda ceļu, kā paātrināt procesus, jauni dalībnieki, piemēram, CFS, pievērš problēmām komerciālu uzmanību, un fundamentālā zinātne ir nobriedusi,” saka Mumgārds.
“Mēs ticam, ka saplūšana ir tuvāka, nekā daudzi cilvēki domā. Sekojiet līdzi jaunumiem.” jQuery( document ).ready(function() { /* Uzņēmumu karuselis */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
DAMM Cellular Systems A/S ir viens no pasaules līderiem uzticamu, izturīgu un viegli mērogojamu zemes grupveida radio (TETRA) un digitālo mobilo radio (DMR) sakaru sistēmu jomā rūpnieciskiem, komerciāliem un sabiedriskās drošības klientiem.
DAMM TetraFlex Dispatcher piedāvā paaugstinātu efektivitāti organizācijās, pārvaldot abonentu parku, kam nepieciešama radio sakaru vadība, kontrole un uzraudzība.
DAMM TetraFlex balss un datu reģistrēšanas sistēma piedāvā visaptverošas un precīzas balss un datu ierakstīšanas funkcijas, kā arī plašu CDR reģistrēšanas iespēju klāstu.
“Green Tape Solutions” ir Austrālijas konsultāciju uzņēmums, kas specializējas vides novērtējumos, apstiprinājumos un auditos, kā arī ekoloģiskajās izpētēs.
Ja vēlaties uzlabot savas elektrostacijas veiktspēju un uzticamību, jums būs nepieciešama atbilstoša simulācijas pieredze. Viens uzņēmums ir apņēmies radīt reālistiskus elektrostacijas simulatorus, kas nodrošina, ka jūsu personālam ir nepieciešamās zināšanas, lai droši un efektīvi vadītu jūsu elektrostaciju.
Publicēšanas laiks: 2019. gada 18. decembris