SLOBODA JE ODGOVORNOST

23. lipnja 2022.

SLOBODA JE ODGOVORNOST

Zagreb, HR 25 C

PROBOJ U NUKLEARNOJ FUZIJI

Tokamak Energy, tvrtka koja radi na tehnologiji nuklearne fuzije, nedavno je najavila veliki napredak u svom istraživanju i razvoju. Ispitivanje njegove kriogene energetske elektroničke tehnologije za visokoučinkoviti rad njegovog supravodljivog magneta bilo je, po svemu sudeći, veliki uspjeh. 

Ponuda tvrtke da svijetu opskrbi gotovo neograničenu energiju koristi kombinaciju sfernih tokamaka i visokotemperaturnih supravodljivih (HTS) magneta. Prema izvješćima, testovi nove energetske elektronike pokazali su dvostruko veću učinkovitost od prethodnih sustava.

“Sada smo izumili novu vrstu kriogenog napajanja, temeljenu na najnovijim uređajima energetske elektronike, koja je vrlo učinkovita pri niskim temperaturama. To znači da imamo potencijal smanjiti kriogeni kapital i tekuće troškove za HTS magnete, za 50% ili više. Ovaj novi pristup omogućit će značajnu uštedu troškova, pridonoseći postizanju komercijalne fuzijske energije,” rekao je izvršni direktor Tokamak Energy Chris Kelsall. 

To je rezultiralo znatnim smanjenjem snage potrebne za hlađenje HTS magneta, smanjujući troškove budućih fuzijskih elektrana. Ovo je kritičan korak prema komercijalizaciji i skaliranju fuzijske tehnologije.

Korištenje supravodljivih magneta u tokamak reaktorima, poput onog koji razvija Tokamak Energy, potrebno je za koncentriranje i izolaciju plazme kako bi dosegla nevjerojatne temperature potrebne za nuklearnu fuziju. Kriogeno hlađenje jedno je od brojnih energetskih problema za takav sustav – stoga je fokus na tome da bude energetski što učinkovitiji. Ovaj novi pristup koristi pretvarač snage veće učinkovitosti unutar vakuumskog kriostata.

Još 2020. godine, Tokamak Energy je dobio značajno višegodišnje financiranje od strane američkog Ministarstva energetike kako bi omogućilo tvrtki daljnje istraživanje i suradnju sa stručnjacima na tlu SAD-a. 

Prototip reaktora ST40 tvrtke razvija se u suradnji s Oak Ridge National Laboratory i Princeton Plasma Physics Laboratory. Vlada Ujedinjenog Kraljevstva dodijelila je potporu za istraživanje kao dio inicijative Advanced Modular Reactor.

Tokamak fuzijski reaktori nisu nova ideja i mogu pratiti svoje rute sve do 1960-ih. Još 2005. godine jedan ruski tokamak T3 čak je uspio generirati temperature potrebne za fuziju, daleko ispred ostalih u svoje vrijeme.

Međutim, stariji modeli zahtijevali su mnogo više energije za postizanje fuzije nego što bi se iz njih moglo pobrati – nije idealno. Kako bi pokušao prevladati ovaj problem, Alan Sykes, suosnivač Tokamak Energy-a, proveo je istraživanje još 1980-ih i otkrio da je promjena geometrije napuštanja dizajna tokamaka značajno poboljšala performanse. 

Također je otkrio da bi korištenje boljeg magnetskog zatvaranja korištenjem HTS magnetne tehnologije moglo, u teoriji, ponuditi put da takvi reaktori budu komercijalno održivi.

HTS magneti se sastoje od rijetke zemlje bakrenog barijevog oksida oblikovanog u tanke trake debljine manje od 0,1 mm. Takvi magneti mogu proizvesti daleko veća magnetska polja dok zauzimaju manje površine kada su oblikovani u zavojnice.

Kako bi se to postiglo, Tokamak Energy surađuje s Europskom organizacijom za nuklearna istraživanja (CERN) na razvoju HTS magneta skalabilnih do veličine potrebne za fuzijske energetske module. Što se tiče Tokamaka, oni razvijaju dvije osnovne tehnologije, glavni kompaktni sferni tokamak i HTS magnete.

“Ove tehnologije koje omogućuju bitne su za razvoj ekonomske fuzije”, objašnjava Kelsall.

Zapravo, prema tvrtki, njihov sustav fuzijske energije trebao bi biti u stanju proizvesti 500 MW topline ili 150 MW električne energije. To je dovoljno za zagrijavanje plazme unutar reaktora do temperature od 100 milijuna stupnjeva Celzija (180 m stupnjeva F), što je više nego dovoljno za komercijalnu fuzijsku energiju.

“Ako je tako, Tokamak Energy će biti prvi komercijalni fuzijski programer koji će postići ovu ključnu prekretnicu u kontroliranoj plazmi”, rekao je Kelsall. “Međutim, također vjerujemo da postoje i drugi ključni sastojci koji su neophodni za postizanje komercijalne fuzije.”

Nuklearna fuzija je “Sveti gral” proizvodnje energije

Trenutni ST40 reaktor Tokamak Energya do sada još nije uspio postići takve temperature. Međutim, uspio je dosegnuti 15 milijuna stupnjeva Celzija (27 m. F) u svojoj prvoj godini rada. Proboj uočen u testiranju njegovih magneta trebao bi, tvrdi tvrtka, omogućiti njihovom reaktoru ST40 da prevlada odbojne sile između iona deuterija i tricija, dovodeći ih dovoljno blizu da se spoje. 

Ako se to postigne, to bi ga učinilo prvim privatno financiranim fuzijskim reaktorom koji bi održivo postigao temperature potrebne za nuklearnu fuziju.

A to je ključno za proizvodnju čiste, jeftine, sigurne i gotovo neograničene energije u budućnosti. Također će biti nevjerojatno siguran i pouzdan. 

“Utrka za komercijalizacijom fuzije iduće će godine dobiti daljnji tempo kako fuzijske tvrtke budu napredovale dalje u tehnologiji”, predviđa Kelsall.

“Aplikacije razvijene unutar fuzijskog sektora predstavljat će značajne mogućnosti prelaska u različitim industrijama, uključujući zrakoplovstvo, industriju i zdravstvenu skrb. U 2022. godini javni i privatni sektori će nastaviti blisko surađivati ​​kako bi iskoristili goleme mogućnosti koje nudi fuzija. Ovo dobro nagovještava budućnost”, dodao je.

Nuklearna fuzija trebala bi, kada bude komercijalno održiva, zahtijevati manje prostora za postavljanje, a svojom inherentnom sigurnošću trebala bi omogućiti izgradnju fuzijskih reaktora bliže stanovništvu i industrijskim centrima. To znači da će biti jeftinije i lakše za implementaciju.

Sve je to veliki plus u svijetu, očito na misiji da se krene radi energetske sigurnosti. Za sada, stvari izgledaju vrlo svijetlo za tvrtke poput Tokamak Energyja.

Izvor: ThespaceAcademy

Referenca: llnl

Prijašnja objava

OTKRIVENA NAJJEDNOSTAVNIJA STANICA U MEĐUZVJEZDANOM PROSTORU

Slijedeća objava

TELESKOP JAMES WEBB IZVAN MJESEČEVE ORBITE

Možda će Vas interesirati i ovo:

NA DANIMA NIKOLE TESLE OTVOREN NATJEČAJ

U Tehničkom muzeju u Zagrebu u sklopu održavanja Dana Nikole Tesle 25. siječnja 2022. otvoren je ovogodišnji natječaj za godišnju nagradu „Nikola Tesla – Genij za budućnost“. Natječaj za ovu glasovitu nagradu otvoren je trinaestu […]

RED SE MORA ZNATI

U ovoj državi bi svi htjeli da se stvari promjene, ali nitko ne bi htio ništa mijenjati, osobito ne sebe. Pa kako ćemo onda?! Postoje pravila koja reguliraju poslove unutar nekih struktura, postoje protokoli i […]