Používame ich, aby sme vám poskytli čo najlepší používateľský zážitok. Ak budete pokračovať v používaní našej webovej stránky, budeme predpokladať, že súhlasíte s prijímaním všetkých súborov cookie na tejto webovej stránke.
Talianska ropná spoločnosť Eni investuje 50 miliónov dolárov do spoločnosti Commonwealth Fusion Systems, dcérskej spoločnosti MIT, ktorá spolupracuje s inštitútom na vývoji supravodivých magnetov na výrobu energie s nulovými emisiami uhlíka v rámci experimentu s jadrovou syntézou s názvom SPARC. Julian Turner sa dozvedá viac o podrobnostiach od generálneho riaditeľa Roberta Mumgaarda.
Hlboko v posvätných sieňach Massachusettského technologického inštitútu (MIT) prebieha energetická revolúcia. Po desaťročiach pokroku vedci veria, že energia jadrovej syntézy je konečne pripravená na svoj príchod a že svätý grál neobmedzenej energie bez spaľovania a s nulovými emisiami uhlíka môže byť na dosah.
Taliansky energetický gigant Eni zdieľa tento optimizmus a investuje 50 miliónov eur (62 miliónov dolárov) do spoločného projektu s Centrom pre plazmovú fúziu a vedu (PSFC) MIT a súkromnou spoločnosťou Commonwealth Fusion Systems (CFS), ktorého cieľom je urýchliť zavedenie energie z jadrovej syntézy do siete už za 15 rokov.
Ovládanie jadrovej syntézy, procesu, ktorý poháňa Slnko a hviezdy, brzdí odveký problém: hoci sa pri tejto praxi uvoľňuje obrovské množstvo energie, možno ju vykonávať iba pri extrémnych teplotách miliónov stupňov Celzia, ktoré sú teplejšie ako stred Slnka a príliš horúce na to, aby ich vydržal akýkoľvek pevný materiál.
V dôsledku výzvy obmedzenia množstva jadrových palív v týchto extrémnych podmienkach experimenty s jadrovou energiou doteraz prebiehali s deficitom, pričom generovali menej energie, ako je potrebné na udržanie fúznych reakcií, a preto neboli schopné vyrábať elektrinu pre rozvodnú sieť.
„Výskum jadrovej syntézy bol v posledných desaťročiach rozsiahlo skúmaný, čo viedlo k pokroku vo vedeckom poznaní a technológiách pre energiu z jadrovej syntézy,“ hovorí generálny riaditeľ CFS Robert Mumgaard.
„CFS komercializuje jadrovú fúziu pomocou prístupu vysokého poľa, v rámci ktorého vyvíjame nové magnety s vysokým poľom na výrobu menších zariadení na jadrovú fúziu s použitím rovnakého fyzikálneho prístupu ako väčšie vládne programy. Na tento účel CFS úzko spolupracuje s MIT v rámci spoločného projektu, ktorý začína vývojom nových magnetov.“
Zariadenie SPARC využíva silné magnetické polia na udržanie horúcej plazmy – plynnej polievky subatomárnych častíc – na mieste, aby sa zabránilo jej kontaktu s akoukoľvek časťou vákuovej komory v tvare šišky.
„Hlavnou výzvou je vytvoriť plazmu za podmienok potrebných na fúziu, aby produkovala viac energie, ako spotrebuje,“ vysvetľuje Mumgaard. „Toto sa vo veľkej miere opiera o podoblasť fyziky známu ako fyzika plazmy.“
Tento kompaktný experiment je navrhnutý tak, aby v desaťsekundových impulzoch produkoval približne 100 MW tepla, čo je toľko energie, koľko spotrebuje malé mesto. Keďže je však SPARC experiment, nebude zahŕňať systémy na premenu energie z jadrovej syntézy na elektrinu.
Vedci z MIT očakávajú, že výstup bude viac ako dvojnásobný oproti energii použitej na ohrev plazmy, čím sa konečne dosiahne konečný technický míľnik: pozitívna čistá energia z fúzie.
„K fúzii dochádza vo vnútri plazmy, ktorá je držaná na mieste a izolovaná magnetickými poľami,“ hovorí Mumgaard. „Koncepčne je to ako magnetická fľaša. Sila magnetického poľa veľmi silne súvisí so schopnosťou magnetickej fľaše izolovať plazmu, aby mohla dosiahnuť podmienky fúzie.“
„Ak teda dokážeme vyrobiť silné magnety, dokážeme vytvoriť plazmu, ktorá sa môže zahriať a zhustnúť s použitím menšej energie na jej udržanie. A s lepšími plazmami môžeme zmenšiť zariadenia a uľahčiť ich konštrukciu a vývoj.“
„Vďaka vysokoteplotným supravodičom máme nový nástroj na výrobu magnetických polí s veľmi vysokou silou, a teda lepších a menších magnetických fliaš. Veríme, že nás to dovedie k rýchlejšej fúzii.“
Mumgaard sa odvoláva na novú generáciu supravodivých elektromagnetov s veľkým priemerom, ktoré majú potenciál vytvoriť magnetické pole dvakrát silnejšie ako pole používané v akomkoľvek existujúcom experimente s fúziou, čo umožňuje viac ako desaťnásobné zvýšenie výkonu na veľkosť.
Nové supravodivé magnety, vyrobené z oceľovej pásky potiahnutej zlúčeninou nazývanou oxid ytria-bária-meďnatého (YBCO), umožnia SPARC produkovať výkon fúzie približne o pätinu výkonu ITER, ale v zariadení, ktoré má iba približne 1/65 objemu.
Znížením veľkosti, nákladov, časového harmonogramu a organizačnej zložitosti potrebnej na výrobu čistých zariadení na výrobu energie z jadrovej syntézy magnety YBCO umožnia aj nové akademické a komerčné prístupy k energii z jadrovej syntézy.
„SPARC aj ITER sú tokamaky, špecifický typ magnetickej fľaše založený na rozsiahlych základných vedeckých poznatkoch vývoja plazmovej fyziky v priebehu desaťročí,“ objasňuje Mumgaard.
„SPARC bude využívať novú generáciu vysokoteplotných supravodičových (HTS) magnetov, ktoré umožňujú oveľa silnejšie magnetické pole, čím sa dosiahne cielený výkon fúzie pri oveľa menšej veľkosti.“
„Veríme, že to bude kľúčová súčasť dosiahnutia jadrovej syntézy v časovom horizonte relevantnom pre klímu a ekonomicky atraktívneho produktu.“
Pokiaľ ide o časové harmonogramy a komerčnú životaschopnosť, SPARC je vývojom konštrukcie tokamaku, ktorý bol študovaný a zdokonaľovaný už desaťročia, vrátane práce na MIT, ktorá sa začala v 70. rokoch 20. storočia.
Cieľom experimentu SPARC je pripraviť cestu pre prvé skutočné zariadenie na výrobu energie z jadrovej syntézy na svete s kapacitou približne 200 MW elektriny, čo je porovnateľné s väčšinou komerčných elektrární.
Napriek všeobecnej skepse voči jadrovej syntéze – spoločnosť Eni má do budúcnosti víziu stať sa prvou globálnou ropnou spoločnosťou, ktorá do nej výrazne investuje – jej zástancovia veria, že táto technika môže potenciálne uspokojiť podstatnú časť rastúcich energetických potrieb sveta a zároveň znížiť emisie skleníkových plynov.
Menší rozsah, ktorý umožňujú nové supravodivé magnety, potenciálne umožňuje rýchlejšiu a lacnejšiu cestu k elektrine z energie jadrovej syntézy v rozvodnej sieti.
Spoločnosť Eni odhaduje, že vývoj 200 MW fúzneho reaktora do roku 2033 bude stáť 3 miliardy dolárov. Projekt ITER, v rámci spolupráce Európy, USA, Číny, Indie, Japonska, Ruska a Južnej Kórey, je viac ako v polovici cesty k svojmu cieľu, ktorým je prvý test prehriatej plazmy do roku 2025 a prvá fúzia na plný výkon do roku 2035, a má rozpočet približne 20 miliárd eur. Rovnako ako v prípade SPARC, ani ITER nie je navrhnutý tak, aby vyrábal elektrinu.
Dokáže teda americká rozvodná sieť, ktorá sa odkláňa od monolitických uhoľných alebo štiepnych elektrární s výkonom 2 GW – 3 GW, smerom k elektrárňam s výkonom 100 MW – 500 MW, obstáť v konkurencii na náročnom trhu – a ak áno, kedy?
„Stále je potrebné vykonať výskum, ale výzvy sú známe, nové inovácie ukazujú cestu k urýchleniu vecí, noví hráči ako CFS prinášajú do problémov komerčné zameranie a základná veda je zrelá,“ hovorí Mumgaard.
„Veríme, že fúzia je bližšie, než si mnohí ľudia myslia. Zostaňte naladení.“ jQuery( document ).ready(function() { /* Karusel spoločností */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });
Spoločnosť DAMM Cellular Systems A/S je jedným zo svetových lídrov v oblasti spoľahlivých, robustných a ľahko škálovateľných komunikačných systémov TETRA (Terrestrial Trunked Radio) a DMR (Digital Mobile Radio) pre priemyselných, komerčných a verejne bezpečných zákazníkov.
Dispečer DAMM TetraFlex ponúka zvýšenú efektivitu v organizáciách, ktoré prevádzkujú flotilu účastníkov vyžadujúcich velenie, riadenie a monitorovanie rádiovej komunikácie.
Systém záznamu hlasu a dát DAMM TetraFlex ponúka komplexné a presné funkcie záznamu hlasu a dát, ako aj širokú škálu možností záznamu CDR.
Green Tape Solutions je austrálska konzultačná spoločnosť špecializujúca sa na environmentálne posudzovania, schvaľovania a audity, ako aj na ekologické prieskumy.
Ak chcete zlepšiť výkon a spoľahlivosť svojej elektrárne, budete potrebovať správny simulačný zážitok, ktorý vám to umožní. Jedna spoločnosť sa venuje výrobe realistických simulátorov elektrární, ktoré zabezpečia, že vaši zamestnanci budú mať vedomosti potrebné na bezpečnú a efektívnu prevádzku vašej elektrárne.
Čas uverejnenia: 18. decembra 2019