МТІ націлився на рішення проблеми термоядерного синтезу
Ми можемо бути на один великий крок ближче до майбутнього, зумовленого енерггією злиття - невловимим, безмежним і нульовим вуглецевим джерелом енергії, який навіть є кроком вперед від поновлюваних джерел енергії. Співпраця MIT з новою приватною компанією «Commonwealth Fusion Systems» (CFS) націлене на те, щоб в найближчі 15 років впровадити першу в світі термоядерну електростанцію, використовуючи новий підхід.
Злиття контролює сонце і інші зірки. Він включає більш легкі атоми, такі як водень, розбивається разом, утворюючи важчі елементи, такі як гелій, і виділяючи при цьому величезна кількість енергії. Однак це енерговиділення відбувається при дуже, дуже екстремальних температурах - в діапазоні сотень мільйонів градусів Цельсія, що розплавило б будь-який матеріал, з яким він стикався.
Отже, для того, щоб експериментувати з синтезом в лабораторії, дослідники використовують магнітні поля для утримання, які розбили суп з субатомних частинок, званих плазмою, підвішеними і віддаляються від стін експериментальної камери. Складність використання злиття як форми енергії полягає в тому, що на сьогоднішній день кожен експеримент дає чисту негативну енергію - це означає, що більше енергії переходить в нагрів субатомного супу, ніж з'являється для потенційного використання.
Тепер ця співпраця запускає експеримент, відомий як SPARC, який буде використовувати нові високотемпературні надпровідники для створення менших, більш потужних магнітів високого поля для харчування експериментального термоядерного реактора. Мета SPARC? Перший в світі чистий позитивний виграш в енергії від злиття.
Візуалізація пропонованого експерименту SPARC. Зображення: візуалізація Кен філарія, філія дослідження PSFC.
Цей експеримент по злиттю призначений для виробництва 100 мегават тепла, завдяки новим магнітів. Він не перетворить це тепло в електрику, але в 10-секундних імпульсів він може виробляти вдвічі більше енергії, необхідної для нагріву плазми, і стільки ж енергії, скільки використовується маленьким містом.
«Це важливий історичний момент: прогрес в надпровідних магнітах потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно потенційно небезпечний, без вуглецевої енергії», - сказав MIT News Л. Рафаель Рейф.
У той час як підхід цієї команди до потужності злиття здається багатообіцяючим; ряд попередніх робіт не зміг отримати енергію злиття з землі. Дослідники з Університету Нового Південного Уельсу намагалися і не змогли створити злиття в реакціях водень-бор.
Міжнародний термоядерний експериментальний реактор (ІТЕР) у Франції також просувається вперед, але SPARC намір повалити проект з точки зору розміру. SPARC буде тільки на 1/65 обсягу ІТЕР, тому що ці нові магніти високого поля дозволяють будувати менші установки для синтезу, необхідні для досягнення заданого рівня потужності.
Якщо SPARC буде успішним, а проект проекту злиття буде поширюватися по всьому світу, можливо, що енергія синтезу може почати відповідати глобальним потребам в енергії. Дослідження вуглецевої енергії злиття має вирішальне значення в епоху, коли парникові гази продовжують впливати на зміну клімату.
«Прагнення полягає в тому, щоб вчасно задіяти робочу електростанцію для боротьби зі зміною клімату», - сказав Бобу Мумгаард, виконавчий директор Commonwealth Fusion Systems, The Guardian. «Ми думаємо, що у нас є наука, швидкість і масштаб, щоб включити вуглецеву енергію злиття в сітку через 15 років».
Джерела: MIT News - School of Engineering, Fusion for Energy
