Maliwanag na SPARC: magagawa kaya ng mga siyentipiko ng MIT na maging realidad ang lakas ng pagsasanib?

Ginagamit namin ang mga ito upang mabigyan ka ng pinakamahusay na karanasan. Kung patuloy mong gagamitin ang aming website, ipagpapalagay naming masaya kang matanggap ang lahat ng cookies sa website na ito.

Ang kompanya ng langis ng Italya na Eni ay namumuhunan ng $50 milyon sa Commonwealth Fusion Systems, isang spinout ng MIT na nakikipagtulungan sa instituto sa pagbuo ng mga superconducting magnet upang makagawa ng zero-carbon energy sa isang eksperimento sa fusion power na tinatawag na SPARC. Si Julian Turner ay tumatanggap ng impormasyon mula sa CEO na si Robert Mumgaard.

Sa loob ng mga banal na bulwagan ng Massachusetts Institute of Technology (MIT), isang rebolusyon sa enerhiya ang nagaganap. Matapos ang mga dekada ng pag-unlad, naniniwala ang mga siyentipiko na sa wakas ay handa nang angkinin ang kapangyarihan ng pagsasanib at ang banal na Kopita ng walang limitasyon, walang pagkasunog, at zero-carbon na enerhiya ay maaaring maabot na.

Ibinahagi ng higanteng kompanya ng enerhiya sa Italya na Eni ang optimismong ito, na namuhunan ng €50 milyon ($62 milyon) sa isang proyektong pakikipagtulungan kasama ang Plasma Fusion and Science Center (PSFC) ng MIT at ang pribadong kumpanyang Commonwealth Fusion Systems (CFS), na naglalayong mapabilis ang pagpapalaganap ng fusion power sa grid sa loob lamang ng 15 taon.

Ang pagkontrol sa fusion, ang prosesong nagpapagana sa araw at mga bituin, ay natigil dahil sa matagal nang problema: habang ang pagsasanay ay naglalabas ng napakaraming enerhiya, maaari lamang itong isagawa sa matinding temperatura na milyun-milyong digri Celsius, mas mainit kaysa sa gitna ng araw, at masyadong mainit para sa anumang solidong materyal na matiis.

Bilang resulta ng hamon ng paglilimita sa mga panggatong ng pagsasanib sa mga matinding kondisyong ito, ang mga eksperimento sa lakas ng pagsasanib ay, hanggang ngayon, ay nahaharap sa kakulangan, na bumubuo ng mas kaunting enerhiya kaysa sa kinakailangan upang mapanatili ang mga reaksyon ng pagsasanib, at samakatuwid ay hindi kayang gumawa ng kuryente para sa grid.

"Ang pananaliksik sa fusion ay malawakang pinag-aralan sa nakalipas na ilang dekada, na nagresulta sa mga pagsulong sa siyentipikong pag-unawa at mga teknolohiya para sa lakas ng fusion," sabi ni Robert Mumgaard, CEO ng CFS.

"Ipinagkokomersyal ng CFS ang fusion gamit ang high-field approach, kung saan bumubuo kami ng mga bagong high-field magnet upang makagawa ng mas maliliit na fusion device gamit ang parehong physics approach gaya ng mas malalaking programa ng gobyerno. Upang magawa ito, malapit na nakikipagtulungan ang CFS sa MIT sa isang collaborative project, simula sa pagbuo ng mga bagong magnet."

Ang aparatong SPARC ay gumagamit ng malalakas na magnetic field upang hawakan ang mainit na plasma – isang gas na sabaw ng mga subatomic na particle – upang maiwasan itong madikit sa anumang bahagi ng hugis-donut na vacuum chamber.

“Ang pangunahing hamon ay ang paglikha ng plasma sa mga kondisyon para maganap ang pagsasanib upang makagawa ito ng mas maraming kuryente kaysa sa nakonsumo nito,” paliwanag ni Mumgaard. “Ito ay lubos na nakasalalay sa isang subfield ng pisika na kilala bilang plasma physics.”

Ang compact experiment na ito ay dinisenyo upang makagawa ng humigit-kumulang 100MW ng init sa loob ng sampung segundong pulse, na kasing dami ng kuryenteng ginagamit ng isang maliit na lungsod. Ngunit, dahil ang SPARC ay isang eksperimento, hindi nito isasama ang mga sistema upang gawing kuryente ang fusion power.

Inaasahan ng mga siyentipiko sa MIT na ang output ay higit sa doble ng lakas na ginagamit upang painitin ang plasma, na sa wakas ay makakamit ang sukdulang teknikal na milestone: positibong netong enerhiya mula sa pagsasanib.

“Ang pagsasanib ay nangyayari sa loob ng isang plasma na nakapirmi at naka-insulate gamit ang mga magnetic field,” sabi ni Mumgaard. “Sa konsepto, ito ay parang isang magnetic bottle. Ang lakas ng magnetic field ay may malaking kaugnayan sa kakayahan ng magnetic bottle na i-insulate ang plasma upang maabot nito ang mga kondisyon ng pagsasanib.”

"Samakatuwid, kung makakagawa tayo ng malalakas na magnet, makakagawa tayo ng mga plasma na maaaring maging mas mainit at mas siksik gamit ang mas kaunting lakas upang mapanatili ito. At sa pamamagitan ng mas mahusay na mga plasma, magagawa nating mas maliit at mas madaling pamahalaan ang mga aparato upang buuin at paunlarin."

"Gamit ang mga high-temperature superconductor, mayroon tayong bagong kagamitan upang makagawa ng napakalakas na magnetic field, at sa gayon ay mas mahusay at mas maliliit na magnetic bottle. Naniniwala kami na mas mabilis tayong makakagawa ng fusion dahil dito."

Ang tinutukoy ni Mumgaard ay ang isang bagong henerasyon ng mga malalaking superconducting electromagnet na may potensyal na makagawa ng magnetic field na doble ang lakas kaysa sa ginagamit sa anumang umiiral na eksperimento sa fusion, na nagbibigay-daan sa mahigit sampung beses na pagtaas sa lakas bawat laki.

Ginawa mula sa steel tape na pinahiran ng isang compound na tinatawag na yttrium-barium-copper oxide (YBCO), ang mga bagong superconducting magnet ay magbibigay-daan sa SPARC na makagawa ng fusion power output na halos isang-kalima kaysa sa ITER ngunit sa isang aparato na halos 1/65 lamang ang volume.

Sa pamamagitan ng pagbabawas ng laki, gastos, takdang panahon, at kasalimuotan ng organisasyon na kinakailangan upang bumuo ng mga net fusion energy device, ang mga YBCO magnet ay magbibigay-daan din sa mga bagong akademiko at komersyal na pamamaraan, sa fusion energy.

"Ang SPARC at ITER ay parehong tokamaks, isang partikular na uri ng magnetic bottle batay sa malawak na pangunahing agham ng pag-unlad ng plasma physics sa mga nakalipas na dekada," paglilinaw ni Mumgaard.

"Gagamitin ng SPARC ang susunod na henerasyon ng mga high-temperature superconductor (HTS) magnet na nagbibigay-daan para sa mas mataas na magnetic field, na magbibigay ng naka-target na fusion performance sa mas maliit na sukat."

"Naniniwala kami na ito ay magiging isang mahalagang bahagi ng pagkamit ng pagsasanib sa isang takdang panahon na may kaugnayan sa klima at isang produktong kaakit-akit sa ekonomiya."

Hinggil sa mga takdang panahon at kakayahang pangkomersyo, ang SPARC ay isang ebolusyon ng disenyo ng tokamak na pinag-aralan at pinino sa loob ng mga dekada, kabilang ang trabaho sa MIT na nagsimula noong dekada 1970.

Nilalayon ng eksperimento ng SPARC na magbukas ng daan para sa unang tunay na pasilidad ng fusion power sa mundo na may kapasidad na humigit-kumulang 200MW ng kuryente, na maihahambing sa karamihan ng mga komersyal na planta ng kuryente.

Sa kabila ng malawakang pag-aalinlangan tungkol sa lakas ng pagsasanib – ang Eni ay may pananaw sa hinaharap na maging unang pandaigdigang kumpanya ng langis na mamumuhunan nang malaki dito – naniniwala ang mga tagapagtaguyod na ang pamamaraan ay maaaring matugunan ang isang malaking bahagi ng lumalaking pangangailangan sa enerhiya sa mundo, habang kasabay nito ay binabawasan ang mga emisyon ng greenhouse gas.

Ang mas maliit na iskala na pinapagana ng mga bagong superconducting magnet ay posibleng nagbibigay-daan sa mas mabilis at mas murang landas patungo sa kuryente mula sa fusion energy sa grid.

Tinatayang aabutin ng $3 bilyon ang gastos sa pagbuo ng isang 200MW fusion reactor pagsapit ng 2033. Ang proyektong ITER, isang kolaborasyon sa pagitan ng Europa, US, China, India, Japan, Russia at South Korea, ay mahigit kalahati na ang narating nito patungo sa target nitong unang super-heated plasma test pagsapit ng 2025 at unang full-power fusion pagsapit ng 2035, at may badyet na humigit-kumulang €20 bilyon. Tulad ng sa SPARC, ang ITER ay dinisenyo upang hindi makagawa ng kuryente.

Kaya, habang lumalayo ang grid ng US mula sa monolitikong 2GW-3GW na mga planta ng kuryente ng karbon o fission patungo sa mga nasa hanay na 100MW-500MW, makakalaban kaya ng fusion power ang isang mahirap na pamilihan – at, kung gayon, kailan?

"Mayroon pa ring pananaliksik na kailangang gawin, ngunit alam na ang mga hamon, itinuturo ng mga bagong inobasyon ang daan upang mapabilis ang mga bagay-bagay, ang mga bagong manlalaro tulad ng CFS ay nagdadala ng komersyal na pokus sa mga problema at ang pangunahing agham ay hinog na," sabi ni Mumgaard.

“Naniniwala kami na ang pagsasanib ay mas malapit kaysa sa iniisip ng maraming tao. Manatiling nakaantabay.” jQuery( document ).ready(function() { /* Companies carousel */ jQuery('.carousel').slick({ dots: true, infinite: true, speed: 300, lazyLoad: 'ondemand', slidesToShow: 1, slidesToScroll: 1, adaptiveHeight: true }); });

Ang DAMM Cellular Systems A/S ay isa sa mga nangunguna sa mundo sa maaasahan, matibay, at madaling i-scalable na mga sistema ng komunikasyon na Terrestrial Trunked Radio (TETRA) at digital mobile radio (DMR) para sa mga customer na pang-industriya, komersyal, at pampublikong kaligtasan.

Nag-aalok ang DAMM TetraFlex Dispatcher ng mas mataas na kahusayan sa mga organisasyon, na nagpapatakbo ng isang pangkat ng mga subscriber na nangangailangan ng pamumuno, kontrol, at pagsubaybay sa mga komunikasyon sa radyo.

Nag-aalok ang DAMM TetraFlex Voice and Data Log System ng komprehensibo at tumpak na mga function sa pagre-record ng boses at data, pati na rin ang malawak na hanay ng mga pasilidad sa pagre-log ng CDR.

Ang Green Tape Solutions ay isang konsultant sa Australia na dalubhasa sa mga pagtatasa, pag-apruba, at pag-awdit sa kapaligiran, pati na rin sa mga survey na ekolohikal.

Kapag nais mong mapabuti ang performance at reliability ng iyong power plant, gugustuhin mo ang tamang simulation experience para makarating ka roon. Isang kumpanya ang may dedikasyon sa paggawa ng mga totoong-totoong power plant simulator na titiyak na ang iyong mga tauhan ay may kaalamang kinakailangan upang ligtas at mahusay na patakbuhin ang iyong power plant.


Oras ng pag-post: Disyembre 18, 2019
Online na Pakikipag-chat sa WhatsApp!