Rezultatele initiale ale unui experiment din Marea Britanie ar putea ajuta la eliminarea unui obstacol in calea realizarii puterii comerciale bazate pe fuziunea nucleara, spun expertii. Cercetatorii cred ca au acum o modalitate de a elimina excesul de caldura produs de reactiile de fuziune.
Aceasta caldura intensa poate topi materialele utilizate in interiorul unui reactor, limitand timpul pentru care poate functiona. Sistemul, care a fost asemanat cu o evacuare a masinii, a dus la o reducere de zece ori a caldurii.
Testele au fost efectuate la experimentul de fuziune nucleara de actualizare Mast (Mega Amp Spherical Tokamak) de la Culham, in Oxfordshire. Dispozitivul de 55 de milioane de lire sterline a inceput sa functioneze in octombrie anul trecut, dupa o constructie de sapte ani.
Fuziunea nucleara este o incercare de a replica procesele care alimenteaza Soarele – si alte stele – aici pe planeta Pamant.
Dar trucul este de a obtine mai multa energie din reactii decat ati pus-o. Acest obiectiv continua sa eludeze echipe de oameni de stiinta si ingineri din intreaga lume, care lucreaza pentru ca puterea de fuziune sa devina realitate.
Energia nucleara existenta se bazeaza pe un proces numit fisiune, in care un element chimic greu este divizat pentru a produce altele mai usoare. Fusion functioneaza prin combinarea a doua elemente usoare pentru a face unul mai greu.
O abordare obisnuita de fuziune foloseste un design de reactor numit tokamak, in care campurile magnetice puternice sunt utilizate pentru a controla gazul incarcat – sau plasma – in interiorul unui container in forma de gogoasa.
Un megaproiect international de fuziune numit Iter este in prezent in constructie in sudul Frantei. Prof. Ian Chapman, director executiv al Regatului Unit pentru Energia Atomica (UKAEA), a declarat ca ar fi crucial pentru demonstrarea fezabilitatii aducerii energiei de fuziune in retea.
Dar a adaugat ca marimea si costul lui Iter inseamna ca ,,daca de fiecare data cand vrei sa construiesti o unitate, trebuie sa strangi acea suma de bani, atunci patrunderea pe piata va fi determinata de economie, nu de tehnologie”.
,,Mai fierbinte decat Soarele”
Mast Upgrade este o incercare de a veni cu un sablon pentru reactoare de fuziune mai compacte si mai ieftine. Foloseste un design inovator cunoscut sub numele de tokamak sferic pentru a strange combustibilul intr-un dispozitiv cu o latime de 3 m.
Dar acest lucru este la un pret: „Faceti ceva mai fierbinte decat Soarele … intr-un volum mai mic. Modul in care obtineti apoi caldura devine o mare provocare”, a spus prof. Chapman.
Fara un sistem de evacuare care sa suporte aceasta caldura intensa, materialele din proiectare ar trebui sa fie inlocuite in mod regulat – afectand in mod semnificativ perioada de timp pentru care ar putea functiona o centrala electrica.
Noul sistem de evacuare testat la Culham este cunoscut sub numele de divertor Super-X. Acest lucru ar permite componentelor din viitoarele tokamak-uri comerciale sa dureze mult mai mult; cresterea semnificativa a disponibilitatii centralei electrice, imbunatatirea viabilitatii sale economice si reducerea costurilor energiei electrice prin fuziune.
Testele la Mast Upgrade au aratat o reducere de cel putin zece ori a caldurii pe materiale cu sistemul Super-X.
Cercetatorii au spus ca rezultatele au fost un ,,schimbator de jocuri” pentru promisiunea unor centrale electrice de fuziune care ar putea furniza energie electrica accesibila si eficienta. Pe fondul schimbarilor climatice, fuziunea ar putea oferi o sursa de energie curata si practic nelimitata.
Dr. Andrew Kirk, om de stiinta principal la Mast Upgrade, a declarat ca rezultatele au fost ,,momentul in care echipa noastra de la UKAEA lucreaza de aproape un deceniu”.
,,Am construit Mast Upgrade pentru a rezolva problema esapamentului pentru centralele electrice de fuziune compacte, iar semnele sunt ca am reusit.
„Super-X reduce caldura de pe sistemul de evacuare de la un nivel al suflantei la mai mult ca si cum ai gasi intr-un motor de masina. Acest lucru ar putea insemna ca ar trebui sa fie inlocuit o singura data pe durata de viata a unei centrale electrice.”
Succesul sistemului de evacuare pentru Mast Upgrade ofera un impuls planurilor pentru o centrala de fuziune prototip din Marea Britanie numita Step. Se asteapta sa apara online candva in anii 2040.
Facilitatea Mast Upgrade va avea ceremonia oficiala de deschidere miercuri, unde invitatul de onoare, astronautul Tim Peake, isi va crea propria stea artificiala prin efectuarea unui test cu plasma pe masina.
