Vi bruker dem for å gi deg den beste opplevelsen. Hvis du fortsetter å bruke nettstedet vårt, antar vi at du samtykker i å motta alle informasjonskapsler på dette nettstedet.
Det italienske oljeselskapet Eni investerer 50 millioner dollar i Commonwealth Fusion Systems, et MIT-avspinout-selskap som samarbeider med instituttet om utvikling av superledende magneter for å produsere nullkarbonenergi i et fusjonskrafteksperiment kalt SPARC. Julian Turner får oppdateringene fra administrerende direktør Robert Mumgaard.
Dypt inne i de hellige hallene til Massachusetts Institute of Technology (MIT) finner en energirevolusjon sted. Etter flere tiår med fremskritt tror forskere endelig at fusjonskraften er klar til å kreve sin dag, og at den hellige gral av ubegrenset, forbrenningsfri, nullkarbonenergi kan være innen rekkevidde.
Den italienske energigiganten Eni deler denne optimismen og investerer 50 millioner euro (62 millioner dollar) i et samarbeidsprosjekt med MITs Plasma Fusion and Science Center (PSFC) og det private selskapet Commonwealth Fusion Systems (CFS), som har som mål å få fusjonskraft raskt ut i strømnettet på så lite som 15 år.
Kontroll av fusjon, prosessen som driver solen og stjernene, stoppes opp av det eldgamle problemet: Selv om praksisen frigjør enorme mengder energi, kan den bare utføres ved ekstreme temperaturer på millioner av grader celsius, varmere enn solens sentrum, og for varmt til at noe fast materiale kan tåle det.
Som et resultat av utfordringen med innesperring av fusjonsbrensel under disse ekstreme forholdene, har fusjonskrafteksperimenter frem til nå kjørt med underskudd, og generert mindre energi enn det som kreves for å opprettholde fusjonsreaksjonene, og er derfor ikke i stand til å produsere elektrisitet til strømnettet.
«Fusjonsforskning har blitt grundig studert de siste tiårene, noe som har resultert i fremskritt innen vitenskapelig forståelse og teknologier for fusjonskraft», sier CFS-sjef Robert Mumgaard.
«CFS kommersialiserer fusjon ved hjelp av høyfeltmetoden, der vi utvikler nye høyfeltmagneter for å lage mindre fusjonsenheter ved hjelp av samme fysikkmetode som de større statlige programmene. For å gjøre dette samarbeider CFS tett med MIT i et samarbeidsprosjekt, som starter med å utvikle de nye magnetene.»
SPARC-enheten bruker kraftige magnetfelt for å holde det varme plasmaet – en gassformet suppe av subatomære partikler – på plass for å forhindre at det kommer i kontakt med noen del av det smultringformede vakuumkammeret.
«Hovedutfordringen er å lage et plasma under forhold som gjør at fusjon kan skje, slik at det produserer mer energi enn det forbruker», forklarer Mumgaard. «Dette er i stor grad avhengig av et underfelt innen fysikk kjent som plasmafysikk.»
Dette kompakte eksperimentet er designet for å produsere rundt 100 MW varme i ti sekunders pulser, like mye strøm som brukes av en liten by. Men siden SPARC er et eksperiment, vil det ikke inkludere systemene som omdanner fusjonskraft til elektrisitet.
Forskere ved MIT forventer at produksjonen vil være mer enn dobbelt så stor som effekten som brukes til å varme opp plasmaet, og endelig oppnå den ultimate tekniske milepælen: positiv nettoenergi fra fusjon.
«Fusjon skjer inne i et plasma som holdes på plass og isoleres av magnetfelt», sier Mumgaard. «Dette er konseptuelt sett som en magnetisk flaske. Styrken til magnetfeltet er sterkt knyttet til magnetflaskens evne til å isolere plasmaet slik at det kan nå fusjonsforhold.»
«Dermed, hvis vi kan lage sterke magneter, kan vi lage plasmaer som kan bli varmere og tettere ved å bruke mindre strøm til å opprettholde dem. Og med bedre plasmaer kan vi gjøre enhetene mindre og mer håndterbare å konstruere og utvikle.»
«Med høytemperatur-superledere har vi et nytt verktøy for å lage magnetfelt med svært høy styrke, og dermed bedre og mindre magnetiske flasker. Vi tror dette vil få oss til fusjon raskere.»
Mumgaard refererer til en ny generasjon superledende elektromagneter med stor diameter som har potensial til å produsere et magnetfelt som er dobbelt så sterkt som det som brukes i eksisterende fusjonseksperimenter, noe som muliggjør en mer enn ti ganger økning i effekten per størrelse.
De nye superledende magnetene er laget av stålbånd belagt med en forbindelse kalt yttrium-barium-kobberoksid (YBCO), og vil gjøre det mulig for SPARC å produsere en fusjonskraft som er omtrent en femtedel av ITERs, men i en enhet som bare er omtrent 1/65 av volumet.
Ved å redusere størrelsen, kostnadene, tidslinjen og den organisatoriske kompleksiteten som kreves for å bygge netto fusjonsenergienheter, vil YBCO-magneter også muliggjøre nye akademiske og kommersielle tilnærminger til fusjonsenergi.
«SPARC og ITER er begge tokamaker, en spesifikk type magnetisk flaske basert på den omfattende grunnleggende vitenskapen om plasmafysikkutvikling over flere tiår», presiserer Mumgaard.
«SPARC vil bruke neste generasjon høytemperatur-superledermagneter (HTS) som tillater et mye høyere magnetfelt, noe som gir den målrettede fusjonsytelsen i mye mindre størrelse.»
«Vi tror dette vil være en nøkkelkomponent for å oppnå fusjon på en klimarelevant tidsskala og et økonomisk attraktivt produkt.»
Når det gjelder tidsskalaer og kommersiell levedyktighet, er SPARC en videreutvikling av et tokamak-design som har blitt studert og forbedret i flere tiår, inkludert arbeid ved MIT som startet på 1970-tallet.
SPARC-eksperimentet har som mål å bane vei for verdens første virkelige fusjonskraftverk med en kapasitet på rundt 200 MW strøm, sammenlignbar med de fleste kommersielle kraftverk.
Til tross for utbredt skepsis rundt fusjonskraft – Eni har den fremtidsrettede visjonen om å være det første globale oljeselskapet som investerer tungt i det – mener tilhengere at teknikken potensielt kan dekke en betydelig del av verdens voksende energibehov, samtidig som den reduserer klimagassutslippene.
Den mindre skalaen som muliggjøres av de nye superledende magnetene, muliggjør potensielt en raskere og billigere vei til elektrisitet fra fusjonsenergi på nettet.
Eni anslår at det vil koste 3 milliarder dollar å utvikle en fusjonsreaktor på 200 MW innen 2033. ITER-prosjektet, et samarbeid mellom Europa, USA, Kina, India, Japan, Russland og Sør-Korea, er mer enn halvveis mot målet om en første test av overhetet plasma innen 2025 og den første fulleffektsfusjonsreaktoren innen 2035, og har et budsjett på rundt 20 milliarder euro. I likhet med SPARC er ITER designet for ikke å produsere elektrisitet.
Så, nå som det amerikanske strømnettet beveger seg bort fra monolittiske kull- eller fisjonskraftverk på 2 GW–3 GW og over til de i området 100 MW–500 MW, kan fusjonskraft konkurrere i et tøft marked – og i så fall når?
«Det gjenstår fortsatt forskning, men utfordringene er kjente, ny innovasjon peker ut veien for å akselerere ting, nye aktører som CFS setter et kommersielt fokus på problemene, og den grunnleggende vitenskapen er moden», sier Mumgaard.
«Vi tror at fusjon er nærmere enn mange tror. Følg med.» jQuery(document).ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
DAMM Cellular Systems A/S er en av verdensledende aktører innen pålitelige, robuste og lett skalerbare TETRA- (terrestriske trunkerte radiokommunikasjonssystemer) og DMR-kommunikasjonssystemer for industrielle, kommersielle og offentlige sikkerhetskunder.
DAMM TetraFlex Dispatcher tilbyr økt effektivitet i organisasjoner som driver en flåte av abonnenter som krever radiokommunikasjonskommando, -kontroll og -overvåking.
DAMM TetraFlex tale- og dataloggsystem tilbyr omfattende og nøyaktige tale- og dataopptaksfunksjoner, samt et bredt spekter av CDR-loggingsfasiliteter.
Green Tape Solutions er et australsk konsulentfirma som spesialiserer seg på miljøvurderinger, godkjenninger og revisjon, samt økologiske undersøkelser.
Når du ønsker å forbedre kraftverkets ytelse og pålitelighet, vil du ha den rette simuleringsopplevelsen for å komme deg dit. Ett selskap har dedikasjonen til å produsere naturtro kraftverksimulatorer som sikrer at personalet ditt har kunnskapen som kreves for å drive kraftverket ditt på en sikker og effektiv måte.
Publisert: 18. desember 2019