Le folosim pentru a vă oferi cea mai bună experiență. Dacă continuați să utilizați site-ul nostru web, vom presupune că sunteți de acord să primiți toate cookie-urile de pe acest site web.
Compania petrolieră italiană Eni investește 50 de milioane de dolari în Commonwealth Fusion Systems, o companie derivată din MIT care colaborează cu institutul la dezvoltarea de magneți supraconductori pentru a produce energie cu zero emisii de carbon într-un experiment de fuziune numit SPARC. Julian Turner află mai multe de la directorul general Robert Mumgaard.
În adâncul sălilor sacre ale Institutului de Tehnologie din Massachusetts (MIT), are loc o revoluție energetică. După decenii de progres, oamenii de știință cred că energia de fuziune este în sfârșit gata să-și revendice vremea și că Sfântul Graal al energiei nelimitate, fără ardere și cu zero emisii de carbon ar putea fi la îndemână.
Gigantul energetic italian Eni împărtășește acest optimism, investind 50 de milioane de euro (62 de milioane de dolari) într-un proiect de colaborare cu Centrul de Fuziune și Știință prin Plasmă (PSFC) al MIT și compania privată Commonwealth Fusion Systems (CFS), care își propune să accelereze introducerea energiei de fuziune în rețea în doar 15 ani.
Controlul fuziunii, procesul care alimentează soarele și stelele, este blocat de o problemă veche: deși această practică eliberează cantități uriașe de energie, ea poate fi efectuată doar la temperaturi extreme de milioane de grade Celsius, mai fierbinți decât centrul soarelui și prea fierbinți pentru ca orice material solid să reziste.
Din cauza provocării reprezentate de confinarea combustibililor de fuziune în aceste condiții extreme, experimentele privind energia de fuziune au funcționat, până în prezent, cu deficit, generând mai puțină energie decât este necesară pentru a susține reacțiile de fuziune și, prin urmare, nu pot produce electricitate pentru rețea.
„Cercetarea fuziunii a fost studiată pe larg în ultimele decenii, ceea ce a dus la progrese în înțelegerea științifică și la tehnologiile pentru energia de fuziune”, spune Robert Mumgaard, directorul general al CFS.
„CFS comercializează fuziunea folosind abordarea de câmp înalt, în cadrul căreia dezvoltăm noi magneți de câmp înalt pentru a realiza dispozitive de fuziune mai mici folosind aceeași abordare fizică ca și programele guvernamentale mai mari. Pentru a realiza acest lucru, CFS colaborează îndeaproape cu MIT într-un proiect de colaborare, începând cu dezvoltarea noilor magneți.”
Dispozitivul SPARC folosește câmpuri magnetice puternice pentru a menține plasma fierbinte – o supă gazoasă de particule subatomice – la locul ei, pentru a împiedica contactul acesteia cu orice parte a camerei de vid în formă de gogoașă.
„Principala provocare este de a crea o plasmă în condițiile necesare fuziunii, astfel încât să producă mai multă energie decât consumă”, explică Mumgaard. „Acest lucru se bazează în mare măsură pe un subdomeniu al fizicii cunoscut sub numele de fizica plasmei.”
Acest experiment compact este conceput să producă aproximativ 100 MW de căldură în impulsuri de zece secunde, aceeași energie câtă este consumată de un oraș mic. Însă, deoarece SPARC este un experiment, nu va include sistemele de transformare a energiei de fuziune în electricitate.
Oamenii de știință de la MIT anticipează că producția va fi de peste două ori mai mare decât energia utilizată pentru încălzirea plasmei, atingând în sfârșit etapa tehnică supremă: energie netă pozitivă din fuziune.
„Fuziunea are loc în interiorul unei plasme ținute la locul ei și izolate cu ajutorul unor câmpuri magnetice”, spune Mumgaard. „Conceptual, acest lucru este similar cu o sticlă magnetică. Intensitatea câmpului magnetic este foarte strâns legată de capacitatea sticlei magnetice de a izola plasma, astfel încât aceasta să poată atinge condițiile de fuziune.”
„Astfel, dacă putem crea magneți puternici, putem crea plasme care pot deveni mai calde și mai dense folosind mai puțină energie pentru a le menține. Și cu plasme mai bune putem face dispozitivele mai mici și mai ușor de gestionat pentru a fi construite și dezvoltate.”
„Cu supraconductori la temperatură înaltă, avem un nou instrument pentru a crea câmpuri magnetice de foarte mare intensitate și, prin urmare, sticle magnetice mai bune și mai mici. Credem că acest lucru ne va ajuta să fuzionăm mai repede.”
Mumgaard se referă la o nouă generație de electromagneți supraconductori cu diametru mare, care au potențialul de a produce un câmp magnetic de două ori mai puternic decât cel utilizat în orice experiment de fuziune existent, permițând o creștere de peste zece ori a puterii per dimensiune.
Fabricați din bandă de oțel acoperită cu un compus numit oxid de ytriu-bariu-cupru (YBCO), noii magneți supraconductori vor permite SPARC să producă o putere de fuziune de aproximativ o cincime din cea a ITER, dar într-un dispozitiv care are doar aproximativ 1/65 din volum.
Prin reducerea dimensiunii, costului, termenelor și complexității organizaționale necesare pentru construirea dispozitivelor de energie de fuziune netă, magneții YBCO vor permite, de asemenea, noi abordări academice și comerciale ale energiei de fuziune.
„Atât SPARC, cât și ITER sunt tokamak-uri, un tip specific de sticlă magnetică bazată pe vastele dezvoltări științifice fundamentale ale fizicii plasmei de-a lungul deceniilor”, clarifică Mumgaard.
„SPARC va utiliza următoarea generație de magneți supraconductori la temperatură înaltă (HTS) care permit un câmp magnetic mult mai mare, oferind performanța de fuziune vizată la dimensiuni mult mai mici.”
„Credem că aceasta va fi o componentă cheie pentru realizarea fuziunii într-un interval de timp relevant din punct de vedere climatic și un produs atractiv din punct de vedere economic.”
În ceea ce privește termenele de realizare și viabilitatea comercială, SPARC este o evoluție a unui design tokamak care a fost studiat și rafinat timp de decenii, inclusiv prin lucrări la MIT, care au început în anii 1970.
Experimentul SPARC își propune să deschidă calea pentru prima instalație de fuziune nucleară din lume, cu o capacitate de aproximativ 200 MW de electricitate, comparabilă cu cea a majorității centralelor electrice comerciale.
În ciuda scepticismului larg răspândit în jurul energiei de fuziune – Eni are viziunea de viitor de a fi prima companie petrolieră globală care investește masiv în aceasta – susținătorii cred că tehnica poate satisface o parte substanțială din nevoile energetice în creștere ale lumii, reducând în același timp emisiile de gaze cu efect de seră.
Scara mai mică permisă de noii magneți supraconductori permite o cale mai rapidă și mai ieftină către electricitate din energia de fuziune din rețea.
Eni estimează că va costa 3 miliarde de dolari dezvoltarea unui reactor de fuziune de 200 MW până în 2033. Proiectul ITER, o colaborare între Europa, SUA, China, India, Japonia, Rusia și Coreea de Sud, este la mai mult de jumătate din drumul spre obiectivul său de a realiza un prim test cu plasmă supraîncălzită până în 2025 și prima fuziune la putere maximă până în 2035 și are un buget de aproximativ 20 de miliarde de euro. La fel ca SPARC, ITER este conceput să nu producă electricitate.
Așadar, odată cu trecerea rețelei electrice din SUA la centralele monolitice pe cărbune sau fisiune de 2 GW-3 GW, în favoarea celor din intervalul 100 MW-500 MW, poate energia de fuziune să concureze pe o piață dificilă - și, dacă da, când?
„Mai sunt de făcut cercetări, dar provocările sunt cunoscute, noile inovații indică calea pentru accelerarea lucrurilor, noi jucători precum CFS aduc o notă comercială problemelor, iar știința fundamentală este matură”, spune Mumgaard.
„Credem că fuziunea este mai aproape decât cred mulți oameni. Rămâneți pe fază.” jQuery(document).ready(function() { /* Carusel companii */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
DAMM Cellular Systems A/S este unul dintre liderii mondiali în sisteme de comunicații radio terestre trunked (TETRA) și radio mobil digital (DMR) fiabile, robuste și ușor scalabile pentru clienți industriali, comerciali și din domeniul siguranței publice.
Dispecerul DAMM TetraFlex oferă o eficiență sporită în cadrul organizațiilor, operând o flotă de abonați care necesită comandă, control și monitorizare a comunicațiilor radio.
Sistemul de înregistrare vocală și de date DAMM TetraFlex oferă funcții complete și precise de înregistrare vocală și de date, precum și o gamă largă de facilități de înregistrare CDR.
Green Tape Solutions este o firmă de consultanță australiană, specializată în evaluări, aprobări și audituri de mediu, precum și în studii ecologice.
Când doriți să îmbunătățiți performanța și fiabilitatea centralei electrice, veți avea nevoie de experiența potrivită de simulare pentru a vă ajuta. O companie se dedică producerii de simulatoare de centrale electrice realiste, care să garanteze că personalul dumneavoastră deține cunoștințele necesare pentru a opera centrala în siguranță și eficient.
Data publicării: 18 decembrie 2019