Chúng tôi sử dụng chúng để mang đến cho bạn trải nghiệm tốt nhất. Nếu bạn tiếp tục sử dụng trang web của chúng tôi, chúng tôi sẽ cho rằng bạn đồng ý nhận tất cả cookie trên trang web này.
Công ty dầu mỏ Ý Eni đang đầu tư 50 triệu đô la vào Commonwealth Fusion Systems, một công ty con của MIT đang hợp tác với viện này để phát triển nam châm siêu dẫn nhằm sản xuất năng lượng không carbon trong một thí nghiệm năng lượng nhiệt hạch có tên gọi là SPARC. Julian Turner sẽ nhận được thông tin chi tiết từ CEO Robert Mumgaard.
Sâu bên trong những hành lang thiêng liêng của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), một cuộc cách mạng năng lượng đang diễn ra. Sau nhiều thập kỷ tiến bộ, các nhà khoa học tin rằng năng lượng nhiệt hạch cuối cùng đã sẵn sàng để khẳng định vị thế của mình và chén thánh của năng lượng vô hạn, không đốt cháy, không carbon có thể nằm trong tầm tay.
Gã khổng lồ năng lượng Eni của Ý cũng chia sẻ sự lạc quan này khi đầu tư 50 triệu euro (62 triệu đô la) vào một dự án hợp tác với Trung tâm khoa học và tổng hợp plasma (PSFC) của MIT và công ty tư nhân Commonwealth Fusion Systems (CFS), nhằm mục đích đưa năng lượng tổng hợp vào lưới điện nhanh chóng chỉ trong vòng 15 năm.
Việc kiểm soát phản ứng tổng hợp hạt nhân, quá trình cung cấp năng lượng cho mặt trời và các ngôi sao, đang bị đình trệ vì một vấn đề muôn thuở: mặc dù phản ứng này giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ, nhưng nó chỉ có thể được thực hiện ở nhiệt độ cực cao lên tới hàng triệu độ C, nóng hơn cả tâm mặt trời và quá nóng để bất kỳ vật liệu rắn nào có thể chịu được.
Do thách thức trong việc giới hạn nhiên liệu nhiệt hạch trong những điều kiện khắc nghiệt này, cho đến nay, các thí nghiệm về năng lượng nhiệt hạch vẫn còn thiếu hụt, tạo ra ít năng lượng hơn mức cần thiết để duy trì các phản ứng nhiệt hạch và do đó không thể sản xuất điện cho lưới điện.
“Nghiên cứu về phản ứng tổng hợp hạt nhân đã được nghiên cứu sâu rộng trong nhiều thập kỷ qua, mang lại những tiến bộ trong hiểu biết khoa học và công nghệ về năng lượng tổng hợp hạt nhân”, Robert Mumgaard, Giám đốc điều hành của CFS cho biết.
“CFS đang thương mại hóa phản ứng tổng hợp bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận trường cao, trong đó chúng tôi đang phát triển các nam châm trường cao mới để tạo ra các thiết bị tổng hợp nhỏ hơn bằng cách sử dụng cùng phương pháp vật lý như các chương trình lớn hơn của chính phủ. Để thực hiện điều này, CFS hợp tác chặt chẽ với MIT trong một dự án hợp tác, bắt đầu bằng việc phát triển các nam châm mới.”
Thiết bị SPARC sử dụng từ trường mạnh để giữ cố định plasma nóng – một hỗn hợp khí gồm các hạt hạ nguyên tử – nhằm ngăn không cho nó tiếp xúc với bất kỳ bộ phận nào của buồng chân không hình bánh rán.
“Thách thức chính là tạo ra plasma ở điều kiện để phản ứng tổng hợp xảy ra để nó tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ”, Mumgaard giải thích. “Điều này phụ thuộc rất nhiều vào một lĩnh vực vật lý được gọi là vật lý plasma”.
Thí nghiệm nhỏ gọn này được thiết kế để tạo ra khoảng 100MW nhiệt trong các xung mười giây, lượng điện năng mà một thành phố nhỏ sử dụng. Nhưng vì SPARC là một thí nghiệm nên nó sẽ không bao gồm các hệ thống để biến năng lượng nhiệt hạch thành điện.
Các nhà khoa học tại MIT dự đoán sản lượng sẽ cao gấp đôi công suất dùng để làm nóng plasma, cuối cùng đạt được cột mốc kỹ thuật quan trọng nhất: năng lượng ròng dương từ phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Mumgaard cho biết: “Sự hợp nhất xảy ra bên trong một plasma được giữ cố định và cách ly bằng từ trường”. “Về mặt khái niệm, điều này giống như một chai từ tính. Sức mạnh của từ trường liên quan rất nhiều đến khả năng cách ly plasma của chai từ tính để nó có thể đạt đến điều kiện hợp nhất.
“Vì vậy, nếu chúng ta có thể tạo ra nam châm mạnh, chúng ta có thể tạo ra plasma có thể nóng hơn và đặc hơn bằng cách sử dụng ít năng lượng hơn để duy trì nó. Và với plasma tốt hơn, chúng ta có thể làm cho các thiết bị nhỏ hơn và dễ quản lý hơn để xây dựng và phát triển.
“Với các siêu dẫn nhiệt độ cao, chúng tôi có một công cụ mới để tạo ra các từ trường có cường độ rất cao, và do đó tạo ra các chai từ tính tốt hơn và nhỏ hơn. Chúng tôi tin rằng điều này sẽ giúp chúng tôi đạt được phản ứng tổng hợp nhanh hơn.”
Mumgaard đang nhắc đến thế hệ nam châm điện siêu dẫn cỡ lớn mới có khả năng tạo ra từ trường mạnh gấp đôi so với từ trường được sử dụng trong bất kỳ thí nghiệm nhiệt hạch nào hiện có, cho phép tăng công suất trên mỗi kích thước hơn mười lần.
Được làm từ băng thép phủ một hợp chất gọi là ytri-bari-đồng oxit (YBCO), nam châm siêu dẫn mới sẽ cho phép SPARC tạo ra công suất nhiệt hạch chỉ bằng khoảng một phần năm so với ITER nhưng trong một thiết bị chỉ có thể tích bằng khoảng 1/65.
Bằng cách giảm kích thước, chi phí, thời gian và độ phức tạp về mặt tổ chức cần thiết để xây dựng các thiết bị năng lượng nhiệt hạch, nam châm YBCO cũng sẽ cho phép áp dụng các phương pháp tiếp cận học thuật và thương mại mới đối với năng lượng nhiệt hạch.
Mumgaard giải thích thêm: “SPARC và ITER đều là tokamak, một loại chai từ tính cụ thể dựa trên khoa học cơ bản sâu rộng về sự phát triển của vật lý plasma trong nhiều thập kỷ”.
“SPARC sẽ sử dụng thế hệ nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS) tiếp theo cho phép tạo ra từ trường cao hơn nhiều, mang lại hiệu suất tổng hợp mục tiêu ở kích thước nhỏ hơn nhiều.
“Chúng tôi tin rằng đây sẽ là thành phần quan trọng để đạt được phản ứng tổng hợp trong khoảng thời gian phù hợp với khí hậu và là sản phẩm hấp dẫn về mặt kinh tế.”
Về vấn đề mốc thời gian và khả năng thương mại, SPARC là sự phát triển của thiết kế tokamak đã được nghiên cứu và cải tiến trong nhiều thập kỷ, bao gồm cả công trình tại MIT bắt đầu vào những năm 1970.
Thí nghiệm SPARC nhằm mục đích mở đường cho cơ sở điện nhiệt hạch thực sự đầu tiên trên thế giới với công suất khoảng 200MW điện, tương đương với công suất của hầu hết các nhà máy điện thương mại.
Bất chấp sự hoài nghi rộng rãi xung quanh năng lượng nhiệt hạch - Eni có tầm nhìn hướng tới tương lai là công ty dầu mỏ toàn cầu đầu tiên đầu tư mạnh vào công nghệ này - những người ủng hộ tin rằng kỹ thuật này có khả năng đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của thế giới, đồng thời cắt giảm khí thải nhà kính.
Quy mô nhỏ hơn nhờ nam châm siêu dẫn mới có khả năng tạo ra con đường nhanh hơn và rẻ hơn để sản xuất điện từ năng lượng nhiệt hạch trên lưới điện.
Eni ước tính sẽ tốn 3 tỷ đô la để phát triển lò phản ứng nhiệt hạch 200MW vào năm 2033. Dự án ITER, một sự hợp tác giữa Châu Âu, Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Nga và Hàn Quốc, đã đi được hơn một nửa chặng đường hướng tới mục tiêu thử nghiệm plasma siêu nhiệt đầu tiên vào năm 2025 và nhiệt hạch toàn công suất đầu tiên vào năm 2035, và có ngân sách khoảng 20 tỷ euro. Giống như SPARC, ITER được thiết kế để không sản xuất điện.
Vì vậy, khi lưới điện Hoa Kỳ đang chuyển dịch từ các nhà máy điện than hoặc điện phân hạch công suất 2GW-3GW sang các nhà máy điện trong phạm vi 100MW-500MW, liệu năng lượng nhiệt hạch có thể cạnh tranh trong một thị trường khó khăn hay không – và nếu có thì khi nào?
Mumgaard cho biết: “Vẫn còn nhiều nghiên cứu phải thực hiện, nhưng những thách thức đã được biết đến, những cải tiến mới đang chỉ ra cách để đẩy nhanh mọi thứ, những đơn vị mới như CFS đang tập trung thương mại vào các vấn đề và khoa học cơ bản đã hoàn thiện”.
“Chúng tôi tin rằng sự hợp nhất gần hơn nhiều người nghĩ. Hãy theo dõi.” 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 là một trong những công ty hàng đầu thế giới về hệ thống truyền thông vô tuyến mặt đất (TETRA) và vô tuyến di động kỹ thuật số (DMR) đáng tin cậy, chắc chắn và dễ mở rộng dành cho khách hàng công nghiệp, thương mại và an toàn công cộng.
DAMM TetraFlex Dispatcher mang lại hiệu quả cao hơn cho các tổ chức, vận hành đội ngũ thuê bao cần chỉ huy, kiểm soát và giám sát liên lạc vô tuyến.
Hệ thống ghi dữ liệu và giọng nói DAMM TetraFlex cung cấp các chức năng ghi dữ liệu và giọng nói toàn diện và chính xác, cũng như nhiều tiện ích ghi CDR.
Green Tape Solutions là công ty tư vấn của Úc, chuyên về đánh giá, phê duyệt và kiểm toán môi trường, cũng như khảo sát sinh thái.
Khi bạn muốn cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của nhà máy điện, bạn sẽ muốn có trải nghiệm mô phỏng phù hợp để đạt được điều đó. Một công ty tận tâm sản xuất các trình mô phỏng nhà máy điện giống như thật, đảm bảo rằng nhân viên của bạn có đủ kiến thức cần thiết để vận hành nhà máy điện của bạn một cách an toàn và hiệu quả.
Thời gian đăng: 18-12-2019