ब्राइट स्पार्क: के एमआईटी वैज्ञानिकहरूले फ्युजन पावरलाई वास्तविकता बनाउन सक्छन्?

हामी तपाईंलाई उत्कृष्ट अनुभव दिनको लागि तिनीहरूलाई प्रयोग गर्छौं। यदि तपाईंले हाम्रो वेबसाइट प्रयोग गर्न जारी राख्नुभयो भने, हामी मान्नेछौं कि तपाईं यस वेबसाइटमा सबै कुकीहरू प्राप्त गर्न पाउँदा खुसी हुनुहुन्छ।

इटालियन तेल कम्पनी एनीले कमनवेल्थ फ्युजन सिस्टम्समा ५० मिलियन डलर लगानी गर्दैछ, जुन एमआईटी स्पिनआउट हो जसले SPARC नामक फ्युजन पावर प्रयोगमा शून्य-कार्बन ऊर्जा उत्पादन गर्न सुपरकन्डक्टिङ म्याग्नेटको विकासमा संस्थानसँग सहकार्य गरिरहेको छ। जुलियन टर्नरले सीईओ रोबर्ट मुमगार्डबाट जानकारी प्राप्त गर्छन्।

म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी (MIT) को पवित्र हलहरू भित्र ऊर्जा क्रान्ति भइरहेको छ। दशकौंको प्रगति पछि, वैज्ञानिकहरू विश्वास गर्छन् कि फ्युजन पावर अन्ततः आफ्नो दिन दाबी गर्न तयार छ र असीमित, दहन-रहित, शून्य-कार्बन ऊर्जाको पवित्र ग्रेल पहुँच भित्र हुन सक्छ।

इटालीको ऊर्जा दिग्गज एनीले पनि यो आशावाद साझा गरेको छ। उसले एमआईटीको प्लाज्मा फ्युजन एण्ड साइन्स सेन्टर (पीएसएफसी) र निजी कम्पनी कमनवेल्थ फ्युजन सिस्टम्स (सीएफएस) सँगको सहकार्यमा €५ करोड ($६ करोड २० लाख) लगानी गरेको छ। यो परियोजनाले १५ वर्षभन्दा कम समयमा ग्रिडमा फ्युजन पावरलाई द्रुत गतिमा जोड्ने लक्ष्य राखेको छ।

सूर्य र ताराहरूलाई शक्ति प्रदान गर्ने प्रक्रिया, फ्युजन नियन्त्रण गर्ने प्रक्रिया पुरानो समस्याले रोकिएको छ: यो अभ्यासले ठूलो मात्रामा ऊर्जा निस्कासन गर्छ, तर यो लाखौं डिग्री सेल्सियसको चरम तापक्रममा मात्र गर्न सकिन्छ, जुन सूर्यको केन्द्रभन्दा तातो हुन्छ, र कुनै पनि ठोस पदार्थ सहन नसक्ने गरी धेरै तातो हुन्छ।

यी चरम परिस्थितिहरूमा फ्युजन इन्धनको सीमितताको चुनौतीको परिणामस्वरूप, फ्युजन पावर प्रयोगहरू, अहिलेसम्म, घाटामा चलिरहेका छन्, फ्युजन प्रतिक्रियाहरूलाई कायम राख्न आवश्यक भन्दा कम ऊर्जा उत्पादन गर्दै, र त्यसैले ग्रिडको लागि बिजुली उत्पादन गर्न असमर्थ छन्।

"विगत केही दशकहरूमा फ्यूजन अनुसन्धानको व्यापक अध्ययन गरिएको छ, जसले गर्दा फ्यूजन पावरको लागि वैज्ञानिक बुझाइ र प्रविधिहरूमा प्रगति भएको छ," CFS का सीईओ रोबर्ट मुमगार्ड भन्छन्।

"CFS ले उच्च-क्षेत्र दृष्टिकोण प्रयोग गरेर फ्युजनको व्यावसायीकरण गरिरहेको छ, जहाँ हामी ठूला सरकारी कार्यक्रमहरू जस्तै भौतिक विज्ञान दृष्टिकोण प्रयोग गरेर साना फ्युजन उपकरणहरू बनाउन नयाँ उच्च-क्षेत्र चुम्बकहरू विकास गर्दैछौं। यो गर्नको लागि, CFS ले नयाँ चुम्बकहरू विकास गर्न सुरु गर्दै, एक सहयोगी परियोजनामा ​​MIT सँग नजिकबाट काम गर्दछ।"

SPARC उपकरणले डोनट आकारको भ्याकुम चेम्बरको कुनै पनि भागको सम्पर्कमा आउनबाट रोक्नको लागि तातो प्लाज्मा - उप-परमाणविक कणहरूको ग्यासयुक्त सूप - लाई ठाउँमा राख्न शक्तिशाली चुम्बकीय क्षेत्रहरू प्रयोग गर्दछ।

"मुख्य चुनौती भनेको फ्युजन हुने अवस्थामा प्लाज्मा सिर्जना गर्नु हो ताकि यसले खपत गर्ने भन्दा बढी शक्ति उत्पादन गरोस्," मुमगार्ड बताउँछन्। "यो प्लाज्मा भौतिकी भनेर चिनिने भौतिकशास्त्रको उपक्षेत्रमा धेरै निर्भर गर्दछ।"

यो कम्प्याक्ट प्रयोग दश-सेकेन्ड पल्समा लगभग १०० मेगावाट ताप उत्पादन गर्न डिजाइन गरिएको हो, जुन सानो शहरले प्रयोग गर्ने जति शक्ति हो। तर, SPARC एउटा प्रयोग भएकोले, यसमा फ्युजन पावरलाई बिजुलीमा परिणत गर्ने प्रणालीहरू समावेश हुनेछैनन्।

एमआईटीका वैज्ञानिकहरूले प्लाज्मा तताउन प्रयोग हुने शक्तिको दोब्बरभन्दा बढी उत्पादन हुने अनुमान गरेका छन्, जसले अन्ततः अन्तिम प्राविधिक कोसेढुङ्गा हासिल गरेको छ: फ्युजनबाट सकारात्मक खुद ऊर्जा।

"चुम्बकीय क्षेत्रहरू प्रयोग गरेर राखिएको र इन्सुलेट गरिएको प्लाज्मा भित्र फ्यूजन हुन्छ," मुमगार्ड भन्छन्। "यो अवधारणात्मक रूपमा चुम्बकीय बोतल जस्तै हो। चुम्बकीय क्षेत्रको शक्ति चुम्बकीय बोतलको प्लाज्मालाई इन्सुलेट गर्ने क्षमतासँग धेरै जोडदार रूपमा सम्बन्धित छ ताकि यो फ्यूजन अवस्थाहरूमा पुग्न सकोस्।"

"यसैले, यदि हामी बलियो चुम्बक बनाउन सक्छौं भने हामी प्लाज्मा बनाउन सक्छौं जुन यसलाई टिकाउन कम शक्ति प्रयोग गरेर तातो र घना हुन सक्छ। र राम्रो प्लाज्माको साथ हामी उपकरणहरूलाई सानो र निर्माण र विकास गर्न व्यवस्थित बनाउन सक्छौं।"

"उच्च-तापमान सुपरकन्डक्टरहरूको साथ, हामीसँग धेरै उच्च-शक्तिको चुम्बकीय क्षेत्रहरू बनाउनको लागि एउटा नयाँ उपकरण छ, र यसरी राम्रो र साना चुम्बकीय बोतलहरू। हामीलाई विश्वास छ कि यसले हामीलाई छिटो फ्युजनमा पुर्‍याउनेछ।"

मुमगार्डले ठूला-बोर सुपरकन्डक्टिङ इलेक्ट्रोम्याग्नेटहरूको नयाँ पुस्तालाई जनाउँदैछन् जसमा कुनै पनि अवस्थित फ्युजन प्रयोगमा प्रयोग गरिएको भन्दा दोब्बर बलियो चुम्बकीय क्षेत्र उत्पादन गर्ने क्षमता हुन्छ, जसले प्रति आकार शक्तिमा दस गुणाभन्दा बढी वृद्धि गर्न सक्षम बनाउँछ।

यट्रियम-बेरियम-कपर अक्साइड (YBCO) नामक यौगिकले लेपित स्टील टेपबाट बनेको, नयाँ सुपरकन्डक्टिङ म्याग्नेटहरूले SPARC लाई ITER को लगभग पाँचौं भागको फ्युजन पावर आउटपुट उत्पादन गर्न सक्षम बनाउनेछन् तर उपकरणमा जुन भोल्युमको लगभग १/६५ भाग मात्र हुन्छ।

नेट फ्युजन ऊर्जा उपकरणहरू निर्माण गर्न आवश्यक आकार, लागत, समयरेखा र संगठनात्मक जटिलता घटाएर, YBCO म्याग्नेटहरूले फ्युजन ऊर्जामा नयाँ शैक्षिक र व्यावसायिक दृष्टिकोणहरूलाई पनि सक्षम पार्नेछ।

"स्पार्क र आईटीईआर दुबै टोकामाक हुन्, दशकौंदेखि प्लाज्मा भौतिकी विकासको व्यापक आधारभूत विज्ञानमा आधारित एक विशेष प्रकारको चुम्बकीय बोतल," मुमगार्ड स्पष्ट पार्छन्।

"SPARC ले उच्च-तापमान सुपरकन्डक्टर (HTS) चुम्बकहरूको अर्को पुस्ता प्रयोग गर्नेछ जसले धेरै उच्च चुम्बकीय क्षेत्रको लागि अनुमति दिन्छ, जसले धेरै सानो आकारमा लक्षित फ्यूजन प्रदर्शन प्रदान गर्दछ।"

"हामी विश्वास गर्छौं कि यो जलवायु-सान्दर्भिक समयसीमामा फ्युजन प्राप्त गर्ने र आर्थिक रूपमा आकर्षक उत्पादनको प्रमुख घटक हुनेछ।"

समयसीमा र व्यावसायिक व्यवहार्यताको विषयमा, SPARC भनेको टोकमाक डिजाइनको विकास हो जुन दशकौंदेखि अध्ययन र परिष्कृत गरिएको छ, जसमा १९७० को दशकमा सुरु भएको MIT मा गरिएको काम पनि समावेश छ।

SPARC प्रयोगले लगभग २०० मेगावाट बिजुलीको क्षमता भएको विश्वको पहिलो वास्तविक फ्युजन पावर सुविधाको लागि मार्ग प्रशस्त गर्ने लक्ष्य राखेको छ, जुन धेरैजसो व्यावसायिक विद्युतीय प्लान्टहरूको तुलनामा बढी हुन्छ।

फ्युजन पावरको बारेमा व्यापक शंका भए पनि - एनीसँग यसमा ठूलो लगानी गर्ने पहिलो विश्वव्यापी तेल कम्पनी बन्ने दूरदर्शी दृष्टिकोण छ - समर्थकहरू विश्वास गर्छन् कि यो प्रविधिले विश्वको बढ्दो ऊर्जा आवश्यकताहरूको ठूलो हिस्सा सम्भावित रूपमा पूरा गर्न सक्छ, साथै एकै समयमा हरितगृह ग्यास उत्सर्जन घटाउन सक्छ।

नयाँ सुपरकन्डक्टिङ म्याग्नेटहरूद्वारा सक्षम पारिएको सानो स्केलले ग्रिडमा फ्युजन ऊर्जाबाट बिजुलीको लागि छिटो र सस्तो बाटो सम्भवतः सक्षम बनाउँछ।

एनीले २०३३ सम्ममा २०० मेगावाटको फ्युजन रिएक्टर विकास गर्न $३ अर्ब खर्च हुने अनुमान गरेको छ। युरोप, अमेरिका, चीन, भारत, जापान, रूस र दक्षिण कोरिया बीचको सहकार्यमा रहेको ITER परियोजना २०२५ सम्ममा पहिलो सुपर-हिटेड प्लाज्मा परीक्षण र २०३५ सम्ममा पहिलो पूर्ण-शक्ति फ्युजनको लक्ष्यतर्फ आधाभन्दा बढी अगाडि बढेको छ र यसको बजेट लगभग €२० अर्ब छ। SPARC जस्तै, ITER बिजुली उत्पादन नगर्ने गरी डिजाइन गरिएको हो।

त्यसो भए, अमेरिकी ग्रिड २GW-३GW कोइला वा फिसन पावर प्लान्टहरूबाट १००MW-५००MW दायरामा रहेका पावर प्लान्टहरूतिर सर्दै गर्दा, के फ्युजन पावरले कठिन बजारमा प्रतिस्पर्धा गर्न सक्छ - र यदि हो भने, कहिले?

"अझै अनुसन्धान गर्न बाँकी छ, तर चुनौतीहरू थाहा छन्, नयाँ नवप्रवर्तनले चीजहरूलाई गति दिने बाटो देखाउँदैछ, CFS जस्ता नयाँ खेलाडीहरूले समस्याहरूमा व्यावसायिक ध्यान केन्द्रित गरिरहेका छन् र आधारभूत विज्ञान परिपक्व छ," मुमगार्ड भन्छन्।

“हामी विश्वास गर्छौं कि फ्युजन धेरै मानिसहरूले सोचेभन्दा नजिक छ। सम्पर्कमा रहनुहोस्।” jQuery( document ).ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });

DAMM सेलुलर सिस्टम्स A/S औद्योगिक, व्यावसायिक र सार्वजनिक सुरक्षा ग्राहकहरूको लागि भरपर्दो, बलियो र सजिलै स्केलेबल टेरेस्ट्रियल ट्रंक्ड रेडियो (TETRA) र डिजिटल मोबाइल रेडियो (DMR) सञ्चार प्रणालीहरूमा विश्व नेताहरू मध्ये एक हो।

DAMM TetraFlex डिस्प्याचरले रेडियो सञ्चार आदेश, नियन्त्रण र अनुगमन आवश्यक पर्ने ग्राहकहरूको फ्लीट सञ्चालन गर्ने संस्थाहरूमा बढ्दो दक्षता प्रदान गर्दछ।

DAMM TetraFlex भ्वाइस र डाटा लग प्रणालीले व्यापक र सटीक आवाज र डाटा रेकर्डिङ कार्यहरू, साथै CDR लगिङ सुविधाहरूको विस्तृत दायरा प्रदान गर्दछ।

ग्रीन टेप सोलुसन्स एक अष्ट्रेलियाली परामर्शदाता हो, जुन वातावरणीय मूल्याङ्कन, अनुमोदन र लेखा परीक्षण, साथै पारिस्थितिक सर्वेक्षणहरूमा विशेषज्ञता राख्छ।

जब तपाईं आफ्नो पावर प्लान्टको कार्यसम्पादन र विश्वसनीयता सुधार गर्न खोज्दै हुनुहुन्छ, तपाईंलाई त्यहाँ पुग्नको लागि सही सिमुलेशन अनुभव चाहिन्छ। एउटा कम्पनीसँग वास्तविक पावर प्लान्ट सिमुलेटरहरू उत्पादन गर्ने समर्पण छ जसले तपाईंको कर्मचारीहरूलाई तपाईंको पावर प्लान्ट सुरक्षित र कुशलतापूर्वक सञ्चालन गर्न आवश्यक ज्ञान छ भनी सुनिश्चित गर्दछ।