ब्राइट स्पार्क: एमआयटीचे शास्त्रज्ञ फ्यूजन पॉवर प्रत्यक्षात आणू शकतात का?

तुम्हाला सर्वोत्तम अनुभव देण्यासाठी आम्ही त्यांचा वापर करतो. जर तुम्ही आमची वेबसाइट वापरणे सुरू ठेवले तर आम्ही असे गृहीत धरू की तुम्हाला या वेबसाइटवर सर्व कुकीज मिळाल्यास आनंद होईल.

इटालियन तेल कंपनी एनी कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टीम्समध्ये $50 दशलक्ष गुंतवणूक करत आहे, ही एमआयटीची एक स्पिनआउट कंपनी आहे जी SPARC नावाच्या फ्यूजन पॉवर प्रयोगात शून्य-कार्बन ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेटच्या विकासावर संस्थेसोबत सहयोग करत आहे. ज्युलियन टर्नरला सीईओ रॉबर्ट मुमगार्ड यांनी ही माहिती दिली.

मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (एमआयटी) च्या पवित्र सभागृहात खोलवर ऊर्जा क्रांती घडत आहे. दशकांच्या प्रगतीनंतर, शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की फ्यूजन पॉवर अखेर आपला दिवस गाठण्यासाठी तयार आहे आणि अमर्याद, ज्वलन-मुक्त, शून्य-कार्बन उर्जेचा पवित्र ग्रेल कदाचित तुमच्या आवाक्यात असेल.

इटलीची ऊर्जा क्षेत्रातील दिग्गज कंपनी एनी देखील हाच आशावाद सामायिक करते. एमआयटीच्या प्लाझ्मा फ्यूजन अँड सायन्स सेंटर (पीएसएफसी) आणि खाजगी कंपनी कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टम्स (सीएफएस) यांच्यासोबत एका सहयोगी प्रकल्पात €५० दशलक्ष ($६२ दशलक्ष) गुंतवणूक करत आहे, ज्याचा उद्देश १५ वर्षांत ग्रिडवर जलदगतीने फ्यूजन पॉवर आणणे आहे.

सूर्य आणि ताऱ्यांना शक्ती देणारी प्रक्रिया, संलयन नियंत्रित करणे, जुन्या समस्येमुळे थांबले आहे: जरी ही प्रथा मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडते, तरी ती केवळ लाखो अंश सेल्सिअसच्या अत्यंत तापमानातच करता येते, जे सूर्याच्या केंद्रापेक्षा जास्त गरम असते आणि कोणत्याही घन पदार्थाला सहन करणे अशक्य असते.

या अत्यंत परिस्थितीत फ्यूजन इंधनांच्या बंदिस्ततेच्या आव्हानाचा परिणाम म्हणून, फ्यूजन पॉवर प्रयोग आतापर्यंत तुटीवर चालत आहेत, फ्यूजन अभिक्रिया टिकवून ठेवण्यासाठी आवश्यक असलेल्यापेक्षा कमी ऊर्जा निर्माण करतात आणि त्यामुळे ग्रिडसाठी वीज निर्मिती करण्यास असमर्थ आहेत.

"गेल्या काही दशकांपासून फ्यूजन संशोधनाचा मोठ्या प्रमाणात अभ्यास केला गेला आहे, ज्यामुळे फ्यूजन पॉवरसाठी वैज्ञानिक समज आणि तंत्रज्ञानात प्रगती झाली आहे," असे सीएफएसचे सीईओ रॉबर्ट मुमगार्ड म्हणतात.

"सीएफएस हाय-फील्ड दृष्टिकोन वापरून फ्यूजनचे व्यावसायिकीकरण करत आहे, जिथे आम्ही मोठ्या सरकारी कार्यक्रमांप्रमाणेच भौतिकशास्त्र दृष्टिकोन वापरून लहान फ्यूजन उपकरणे बनवण्यासाठी नवीन हाय-फील्ड चुंबक विकसित करत आहोत. हे करण्यासाठी, सीएफएस एमआयटीसोबत एका सहयोगी प्रकल्पात जवळून काम करते, ज्याची सुरुवात नवीन चुंबक विकसित करण्यापासून होते."

SPARC उपकरण गरम प्लाझ्मा - उपअणु कणांचा वायूमय समूह - जागी ठेवण्यासाठी शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रांचा वापर करते जेणेकरून ते डोनट-आकाराच्या व्हॅक्यूम चेंबरच्या कोणत्याही भागाच्या संपर्कात येऊ नये.

"मुख्य आव्हान म्हणजे फ्यूजन होण्याच्या परिस्थितीत प्लाझ्मा तयार करणे जेणेकरून ते वापरण्यापेक्षा जास्त ऊर्जा निर्माण करेल," मुमगार्ड स्पष्ट करतात. "हे प्लाझ्मा भौतिकशास्त्र म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या भौतिकशास्त्राच्या उपक्षेत्रावर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून आहे."

हा कॉम्पॅक्ट प्रयोग दहा सेकंदांच्या पल्समध्ये सुमारे १०० मेगावॅट उष्णता निर्माण करण्यासाठी डिझाइन केला आहे, जो एका लहान शहराद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या उर्जेइतकीच ऊर्जा आहे. परंतु, SPARC हा एक प्रयोग असल्याने, त्यात फ्यूजन पॉवरला विजेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठीच्या सिस्टीमचा समावेश नसेल.

एमआयटीमधील शास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे की प्लाझ्मा गरम करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उर्जेच्या दुप्पटपेक्षा जास्त उत्पादन होईल, ज्यामुळे अखेर अंतिम तांत्रिक टप्पा गाठला जाईल: फ्यूजनमधून सकारात्मक निव्वळ ऊर्जा.

"चुंबकीय क्षेत्रांचा वापर करून जागी ठेवलेल्या आणि इन्सुलेट केलेल्या प्लाझ्मामध्ये फ्यूजन होते," मुमगार्ड म्हणतात. "हे संकल्पनात्मकदृष्ट्या चुंबकीय बाटलीसारखे आहे. चुंबकीय क्षेत्राची ताकद चुंबकीय बाटलीच्या प्लाझ्माला इन्सुलेट करण्याच्या क्षमतेशी खूप जवळून संबंधित आहे जेणेकरून ते फ्यूजन परिस्थितीत पोहोचू शकेल."

"अशाप्रकारे, जर आपण मजबूत चुंबक बनवू शकलो तर आपण असे प्लाझ्मा बनवू शकतो जे कमी शक्ती वापरून ते टिकवून ठेवण्यासाठी अधिक गरम आणि घन होऊ शकतात. आणि चांगल्या प्लाझ्मासह आपण उपकरणे लहान आणि बांधण्यासाठी आणि विकसित करण्यासाठी अधिक व्यवस्थापित करू शकतो."

"उच्च-तापमानाच्या सुपरकंडक्टरसह, आमच्याकडे खूप उच्च-शक्तीचे चुंबकीय क्षेत्र बनवण्यासाठी एक नवीन साधन आहे, आणि त्यामुळे चांगले आणि लहान चुंबकीय बाटल्या. आम्हाला विश्वास आहे की यामुळे आम्हाला जलद फ्यूजन मिळेल."

मुमगार्ड मोठ्या-बोअर सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सच्या नवीन पिढीचा संदर्भ देत आहेत ज्यात कोणत्याही विद्यमान फ्यूजन प्रयोगात वापरल्या जाणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा दुप्पट मजबूत चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करण्याची क्षमता आहे, ज्यामुळे प्रति आकार शक्तीमध्ये दहा पटीने जास्त वाढ होऊ शकते.

यट्रियम-बेरियम-कॉपर ऑक्साईड (YBCO) नावाच्या संयुगाने लेपित केलेल्या स्टील टेपपासून बनवलेले, नवीन सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेट SPARC ला ITER च्या सुमारे पाचव्या भागाचे फ्यूजन पॉवर आउटपुट तयार करण्यास सक्षम करतील परंतु अशा उपकरणात जे आकारमानाच्या फक्त 1/65 आहे.

निव्वळ फ्यूजन ऊर्जा उपकरणे तयार करण्यासाठी लागणारा आकार, खर्च, वेळ आणि संघटनात्मक गुंतागुंत कमी करून, YBCO मॅग्नेट फ्यूजन ऊर्जेसाठी नवीन शैक्षणिक आणि व्यावसायिक दृष्टिकोन देखील सक्षम करतील.

"SPARC आणि ITER हे दोन्ही टोकामाक्स आहेत, एक विशिष्ट प्रकारची चुंबकीय बाटली जी गेल्या काही दशकांमध्ये प्लाझ्मा भौतिकशास्त्राच्या विकासाच्या व्यापक मूलभूत विज्ञानावर आधारित आहे," मुमगार्ड स्पष्ट करतात.

“SPARC उच्च-तापमान सुपरकंडक्टर (HTS) चुंबकांच्या पुढील पिढीचा वापर करेल जे खूप जास्त चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करतात, ज्यामुळे लक्ष्यित फ्यूजन कामगिरी खूपच लहान आकारात मिळते.

"आम्हाला विश्वास आहे की हवामान-संबंधित वेळेनुसार आणि आर्थिकदृष्ट्या आकर्षक उत्पादनावर संलयन साध्य करण्यासाठी हे एक प्रमुख घटक असेल."

वेळेचे प्रमाण आणि व्यावसायिक व्यवहार्यता या विषयावर, SPARC ही टोकामॅक डिझाइनची उत्क्रांती आहे ज्याचा अभ्यास आणि परिष्करण अनेक दशकांपासून केले जात आहे, ज्यामध्ये १९७० च्या दशकात सुरू झालेल्या MIT मधील कामाचा समावेश आहे.

SPARC प्रयोगाचा उद्देश जगातील पहिल्या खऱ्या फ्यूजन पॉवर सुविधेसाठी मार्ग मोकळा करणे आहे ज्याची क्षमता सुमारे २०० मेगावॅट आहे, जी बहुतेक व्यावसायिक विद्युत प्रकल्पांच्या तुलनेत जास्त आहे.

फ्यूजन पॉवरबद्दल व्यापक शंका असूनही - एनीकडे त्यात मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक करणारी पहिली जागतिक तेल कंपनी होण्याचे दूरदर्शी स्वप्न आहे - समर्थकांचा असा विश्वास आहे की हे तंत्र जगातील वाढत्या ऊर्जेच्या गरजांचा एक मोठा भाग पूर्ण करू शकते, त्याच वेळी हरितगृह वायू उत्सर्जन कमी करू शकते.

नवीन सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेटद्वारे सक्षम केलेल्या लहान प्रमाणात ग्रिडवरील फ्यूजन उर्जेपासून वीज मिळविण्याचा जलद आणि स्वस्त मार्ग शक्य आहे.

एनीचा अंदाज आहे की २०३३ पर्यंत २०० मेगावॅट क्षमतेचा फ्यूजन रिअॅक्टर विकसित करण्यासाठी ३ अब्ज डॉलर्स खर्च येईल. युरोप, अमेरिका, चीन, भारत, जपान, रशिया आणि दक्षिण कोरिया यांच्या सहकार्याने सुरू असलेला आयटीईआर प्रकल्प २०२५ पर्यंत पहिली सुपर-हीटेड प्लाझ्मा चाचणी आणि २०३५ पर्यंत पहिले पूर्ण-शक्तीचे फ्यूजन करण्याच्या त्याच्या लक्ष्याच्या अर्ध्याहून अधिक वेगाने पोहोचला आहे आणि त्याचे बजेट सुमारे २० अब्ज युरो आहे. स्पार्क प्रमाणेच, आयटीईआर वीज निर्मिती न करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

तर, अमेरिकन ग्रिड 2GW-3GW कोळसा किंवा विखंडन वीज प्रकल्पांपासून 100MW-500MW श्रेणीतील वीज प्रकल्पांकडे वळत असताना, फ्यूजन वीज कठीण बाजारपेठेत स्पर्धा करू शकेल का - आणि जर असेल तर कधी?

"अजूनही संशोधन करायचे आहे, पण आव्हाने माहीत आहेत, नवीन नवोपक्रम गोष्टींना गती देण्याचा मार्ग दाखवत आहेत, CFS सारखे नवीन खेळाडू समस्यांवर व्यावसायिक लक्ष केंद्रित करत आहेत आणि मूलभूत विज्ञान परिपक्व झाले आहे," मुमगार्ड म्हणतात.

“आम्हाला वाटते की फ्यूजन हे अनेक लोकांच्या विचारांपेक्षा जवळचे आहे. संपर्कात रहा.” jQuery( document ).ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });

औद्योगिक, व्यावसायिक आणि सार्वजनिक सुरक्षा ग्राहकांसाठी विश्वसनीय, मजबूत आणि सहज स्केलेबल टेरेस्ट्रियल ट्रंक्ड रेडिओ (TETRA) आणि डिजिटल मोबाइल रेडिओ (DMR) कम्युनिकेशन सिस्टममध्ये DAMM सेल्युलर सिस्टम्स A/S ही जागतिक आघाडीची कंपनी आहे.

DAMM TetraFlex डिस्पॅचर संस्थांमध्ये वाढीव कार्यक्षमता प्रदान करते, जे रेडिओ कम्युनिकेशन्स कमांड, कंट्रोल आणि मॉनिटरिंगची आवश्यकता असलेल्या ग्राहकांच्या ताफ्याचे संचालन करते.

DAMM TetraFlex व्हॉइस आणि डेटा लॉग सिस्टम व्यापक आणि अचूक व्हॉइस आणि डेटा रेकॉर्डिंग फंक्शन्स तसेच CDR लॉगिंग सुविधांची विस्तृत श्रेणी प्रदान करते.

ग्रीन टेप सोल्युशन्स ही एक ऑस्ट्रेलियन कन्सल्टन्सी आहे जी पर्यावरणीय मूल्यांकन, मंजुरी आणि ऑडिटिंग तसेच पर्यावरणीय सर्वेक्षणांमध्ये विशेषज्ञ आहे.

जेव्हा तुम्ही तुमच्या पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता सुधारण्याचा विचार करत असाल, तेव्हा तुम्हाला तिथे पोहोचण्यासाठी योग्य सिम्युलेशन अनुभव हवा असेल. एका कंपनीकडे खऱ्या अर्थाने वापरता येणारे पॉवर प्लांट सिम्युलेटर तयार करण्याचे वचन आहे जे तुमच्या कर्मचाऱ्यांना तुमचा पॉवर प्लांट सुरक्षितपणे आणि कार्यक्षमतेने चालवण्यासाठी आवश्यक असलेले ज्ञान आहे याची खात्री करतात.