على الطريق الصحيح لطاقة الاندماج النووي: توصي الدراسة الأكاديميات الوطنية برنامج للطاقة الطيار الانصهار الذي ينسجم مع نهج الانصهار MIT ومشروع SPARC
تقرير جديد حول تطوير الانصهار كمصدر للطاقة, كتب في طلب الامريكى. وزير الطاقة, يقترح اعتماد استراتيجية الاندماج الوطنية التي تؤيد بشكل وثيق مع مسار رسمت في السنوات الأخيرة من العلوم البلازما معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومركز فيوجن (PSFC) وممولة من القطاع الخاص الكومنولث أنظمة فيوجن (CFS), وspinout MIT مؤخرا.
ومحطة للطاقة الانصهار يمكن أن توفر نظيفة, الطاقة مع إمدادات الوقود غير محدود أساسا خالية من الكربون. من وجهة نظر لتوليد الطاقة الكهربائية, الجهاز الانصهار هو مجرد مصدر الحرارة أخرى التي يمكن استخدامها في دورة تحويل الحرارية التقليدية.
الصورة مجاملة من PSFC, مقتبس من ويكيميديا كومنز
وقد عقدت تكنولوجيا الانصهار طويلة وعد إنتاج آمنة, الوفيرة, الكهرباء الخالية من الكربون, في حين تكافح من أجل التغلب على التحديات الشاقة المتمثلة في إنشاء وتسخير التفاعلات الاندماجية لإنتاج ربح صاف الطاقة. ولكن تقرير دراسة توافق من الأكاديميات الوطنية للعلوم, هندسة, والطب تنص على أن الحبس-المغناطيسي تكنولوجيا الانصهار (التركيز MIT منذ 1970s) هو الآن "متقدمة بما فيه الكفاية لاقتراح مسار لإثبات الانصهار الطاقة المولدة خلال العقود القليلة القادمة."
توصي اصلت الامريكية. المشاركة في مشروع منشأة الانصهار ايتر الدولي و "برنامج وطني للالمصاحبة البحوث والتكنولوجيا الرائدة لبناء محطة تجريبية المدمجة التي تنتج الكهرباء من الانصهار بأقل تكلفة رأس المال ممكنة".
هذا النهج (ويقول التقرير يتطلب ما يصل الى $200 مليون في التمويل السنوي إضافي لعدة عقود) تعزز الفرص التي تتيحها المغناطيس فائق التوصيل من الجيل الجديد, المواد مفاعل, محاكاة, وغيرها من التكنولوجيات ذات الصلة. من التركيز بشكل خاص من اللجنة هو التقدم في مغناطيس فائق التوصيل وارتفاع درجة الحرارة التي يمكن الوصول إلى حقول أعلى والآلات الصغيرة. ويوصي التقرير الامريكى. برنامج لإثبات من ارتفاع حقل مغناطيس الجوف كبير. وينظر إليها على أنها تمكين دورات أسرع وأقل تكلفة من التعلم والتطوير من تجارب كبيرة للغاية مثل ITER, التي لن تأتي على الخط حتى 2025, في حين لا يزال يستفيد من المعرفة التي تنبثق من تلك البرامج.
هذا أسرع وأرخص أصغر يتجسد النهج في مفهوم مفاعل SPARC, الذي تم تطويره في PSFC وتشكل الأساس لجهد CFS العدواني لإثبات الانصهار الطاقة مكاسب في منتصف 2020s، وإنتاج تصاميم مفاعل العملية التي 2030s في وقت مبكر. يعتمد هذا النهج على استنتاج مماثل مفاده أن المغناطيسات عالية الحرارة ذات المجال العالي تمثل تقنية تغير قواعد اللعبة. ا $30 برنامج مليون بين CFS وMIT للتدليل على ارتفاع ميدانية كبيرة المغناطيس فائق التوصيل تتحمل جار في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهو خطوة رئيسية لنظام الطاقة الانصهار المدمجة. وعلى الرغم من عدد قليل من الشركات الانصهار أخرى ممولة من القطاع الخاص بعد أن عرضت جداول زمنية مقاربا, لا تقرير الأكاديميات الوطنية لا يتصور مظاهرة مفاعلات الاندماج تظهر حتى 2050 إطار زمني.
ويؤكد التقرير أيضا أن الأسس العلمية للمنهج توكاماك تعززت خلال العقد الماضي, إعطاء زيادة ثقة أن هذا النهج, الذي هو أساس ITER وSPARC, غير قادرة على تحقيق ربح صاف الطاقة والتي تشكل الأساس لمحطة كهرباء. وبناء على هذا زيادة الثقة توصي اللجنة تتحرك إلى الأمام مع التطورات التكنولوجية لمحطة كهرباء تجريبية من شأنها أن تضع السلطة على الشبكة.
"الأكاديميات الوطنية هي منظمة مدروس جدا, وانهم عادة متحفظة جدا,"يقول بوب Mumgaard, الرئيس التنفيذي لجنة الأمن الغذائي العالمي. "نحن سعداء أن نراهم يخرج مع رسالة بأن الوقت قد حان للانتقال إلى الانصهار, وذلك الاتفاق واقتصادية هو الطريق للذهاب. ونعتقد أن التنمية ينبغي أن تذهب أسرع, لكنه يتيح التحقق من الصحة للأشخاص الذين يرغبون في مواجهة التحدي ويحدد الأشياء التي يمكن القيام به فى الولايات المتحدة. التي من شأنها أن تؤدي نحو وضع السلطة على الشبكة ".
أندرو هولندا, مدير شكلت مؤخرا جمعية فيوجن الصناعة وزميل أول لشؤون الطاقة وتغير المناخ في مشروع الأمن الأميركي, يلاحظ أن اتهم واضعو التقرير مع إنشاء "تقرير العلم الإجماع على أن تعكس مسارات الحالية, والمسار الحالي هو بناء ITER وتذهب من خلال عملية تجريبية هناك, بينما في الوقت نفسه تصميم محطة تجريبية, DEMO ".
تحويل إجماع نحو أسرع وسيلة إلى الأمام, ويضيف هولندا, سيتطلب النتائج التجريبية من شركات مثل CFS. واضاف "هذا هو السبب في أنه من الملاحظ أن الشركات يمولها القطاع الخاص فى الولايات المتحدة. وحول العالم متابعة النتائج العلمية التي من شأنها أن تحمل هذا الخروج. ومن المهم بالتأكيد أن تهدف هذه الدراسة في الحصول على المجتمع العلمي القائم على الحكومة للتفكير في خطة استراتيجية. يجب أن ينظر إليها على أنها جزء من طلقة البداية للمجتمع الانصهار تأتي معا وتنظيم عملية الخاصة به ".
أو, كما مارتن غرينوالد, نائب مدير PSFC والباحث المخضرم الانصهار, ضعها, وقال "هناك اتجاه في مجتمعنا أن يجادل حول خطة مدتها 20 أو خطة لمدة 30 عاما, لكننا لا نريد أن نأخذ أعيننا عن ما يتعين علينا القيام به في السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة. ونحن قد لا يكون إجماع على مقياس طويل, لكننا في حاجة واحدة لماذا تفعل الآن, وهذا ما كان رسالة ثابتة منذ أعلنا عن مشروع SPARC - إشراك المجتمع الأوسع وأخذ زمام المبادرة.
"الشيء الرئيسي لنا هو أنه إذا كان الاندماج سوف يكون لها تأثير على تغير المناخ, نحن بحاجة إلى إجابات بسرعة, لا يمكننا أن ننتظر حتى نهاية القرن, وهذا ما يقود الجدول الزمني. المال الخاص الذي سيأتي في يساعد, لكن التمويل العام يجب أن تشارك مع وتكمل أن. كل طرف لديه دورا مناسبا. مختبرات وطنية لا بناء محطات للطاقة, والشركات الخاصة لا تفعل البحوث الأساسية ".
في حين يجري العمل عدة طرق لالانصهار في المنظمات العامة والخاصة, يركز التقرير الأكاديميات الوطنية حصرا على التكنولوجيا الحبس المغناطيسي. وهذا يعكس دور التقرير في قسم استجابة للطاقة ل 2016 طلب الكونغرس للحصول على معلومات الامريكى. المشاركة في ITER, مشروع لالحبس المغناطيسي. لجنة التقرير 19 خبراء, الذي أجرى عامين من البحث, واتهم أيضا مع استكشاف الأسئلة ذات الصلة "أفضل السبل للمضي قدما في العلوم الانصهار في الولايات المتحدة" و "التبرير العلمي ويحتاج لتعزيز الأسس لتحقيق طاقة الانصهار اذا كان هناك خيار محتمل للالامريكى. المشاركة أم لا في المشروع ITER ".
ويأتي نشر التقرير في وقت لنشاط متجدد والاهتمام في مجال الطاقة النووية, مع بعض 20 الشركات الخاصة متابعة تطورها, زيادة التمويل في الميزانية الاتحادية الأخيرة, وتشكيل جمعية فيوجن الصناعة للدفاع عن المجتمع ككل. ولكن التقرير يحذر من أن "عدم وجود استراتيجية البحوث الطويلة الأمد للولايات المتحدة هو واضح لا سيما بالمقارنة مع خطط شركائنا الدوليين."
قد يكون هذا الوضع المتطور. "كان لدينا لقاء لطيفة جدا من أصحاب المصلحة شهر ونصف تقريبا في العاصمة, وكان هناك الكثير من صدى بين شركات القطاع الخاص, مجتمع البحوث, وزارة الطاقة, وعاملون في الكونجرس من كلا الحزبين,"يقول غرينوالد. "يبدو أن هناك زخم, على الرغم من أننا لا نعرف حتى الآن بالضبط ما الشكل الذي سيتخذه. "ويضيف أن إنشاء رابطة صناعة مفيد جدا للتنقل والتواصل في واشنطن.
"نحن نحب أن نرى الحكومة لها دور في الأمور التي ترفع جميع الشركات الانصهار, مثل المواد المتقدمة مختبرات, عملية استخراج الحرارة من المفاعلات, التصنيع مضافة, المحاكاة, وغيرها من الأدوات,"يقول Mumgaard. وقال "هناك العديد من الفرص للتعاون والتعاون; وكل شركة لديها مزيج مختلف من الشراكة, حتى على تبادل الافراد كما نفعل مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ".
مصدر: news.mit.edu, بيتر دن
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .