Γενικά επιτεύγματα σύντηξης και μέλλον

General Fusion του Καναδά αναπτύσσει μαγνητισμένη σύντηξη στόχου και συγκαταλέγεται στις πέντε κορυφαίες startups στον τομέα της ενέργειας σύντηξης όσον αφορά τη συνολική χρηματοδότηση. Έχουν συγκεντρώσει περίπου 322 εκατομμύρια δολάρια από τον Τζεφ Μπέζος, τις κυβερνήσεις του Καναδά και της Μαλαισίας. Παρακολουθώ πάνω από 30 έργα πυρηνικής σύντηξης και πιστεύω ότι αυτό, το Helion Energy και το HB11 Energy είναι τα πιο πολλά υποσχόμενα. Το HB11 Energy χρειάζεται περισσότερη χρηματοδότηση. Η General Fusion είναι η Helion Energy δεν έχει προβλήματα χρηματοδότησης και κάνει παραλλαγές παλμικών προσεγγίσεων στη σύντηξη. Νομίζω ότι το Tokomak και άλλες προσεγγίσεις που περιλαμβάνουν τη διατήρηση του πλάσματος για μήνες και χρόνια δεν είναι καλές προσεγγίσεις εννοιολογικά ή πρακτικά.

«Η εμπορευματοποίηση της ενέργειας σύντηξης είναι εφικτή και η General Fusion είναι έτοιμη να την παραδώσει στο δίκτυο μέχρι τη δεκαετία του 2030», δήλωσε ο Greg Twinney, Διευθύνων Σύμβουλος της General Fusion. «Έχουμε τη σωστή ομάδα, τη σωστή τεχνολογία και τη σωστή στρατηγική για να φτάσουμε εκεί».

Η μηχανή MTF της General Fusion, το τρίτιο παράγεται με αναλογία αναπαραγωγής αρκετά υψηλή ώστε να διατηρεί τη λειτουργία της μονάδας κατά τη διάρκεια της ζωής της. Το υγρό μεταλλικό τοίχωμα που περιβάλλει και συμπιέζει το πλάσμα μας για να δημιουργήσει μια αντίδραση σύντηξης περιέχει λίθιο, το οποίο μετατρέπεται σε τρίτιο από τα νετρόνια σύντηξης. Αυτό μειώνει το κόστος καυσίμου σχεδόν στο μηδέν.

Τα Neutron Bytes πήραν συνέντευξη από τον General Fusion.

Αποφεύγουν την πρόκληση αποικοδόμησης νετρονίων «πρώτου τοίχου» και διασφαλίζουν την ανθεκτικότητα του μηχανήματος με το ιδιόκτητο υγρό μεταλλικό μας τοίχωμα. Το υγρό μεταλλικό τοίχωμα που καταρρέει, που χρησιμοποιείται για τη συμπίεση και τη θέρμανση του μαγνητισμένου πλάσματος, προστατεύει μοναδικά τη μηχανή σύντηξης από ζημιές που προκαλούνται από νετρόνια υψηλής ενέργειας που απελευθερώνονται από την αντίδραση σύντηξης. Με ένα μηχάνημα που διαρκεί περισσότερο, τα οικονομικά βελτιώνονται.

Η προγραμματισμένη εμπορική μονάδα αναφέρεται ότι αποτελείται από δύο μηχανές σύντηξης για παραγωγή 230 MWe. Αυτή είναι η κατά προσέγγιση ικανότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ενός μικρού αρθρωτού αντιδραστήρα μεσαίου μεγέθους τύπου PWR (SMR). Στα 4,500/Kw ένα τέτοιο SMR θα κόστιζε 1.035 δισεκατομμύρια δολάρια. Μπορεί η GF να παράγει δύο μηχανές (σε όγκο) σε συνδυασμό για να είναι ανταγωνιστικές με αυτό το ποσό κόστους;

Το υγρό μεταλλικό τοίχωμα της General Fusion που παρέχει έναν απλό τρόπο εξαγωγής θερμότητας από την αντίδραση σύντηξης. Σε μια εμπορική μονάδα παραγωγής ενέργειας σύντηξης, το ζεστό (500 βαθμοί Κελσίου) υγρό μέταλλο, το οποίο έχει απορροφήσει θερμότητα από την αντίδραση σύντηξης, θα κυκλοφορήσει από τη μηχανή σύντηξης μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για να παράγει ατμό που θα κινεί έναν στρόβιλο και θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή είναι μια πλήρως βιομηχανοποιημένη διαδικασία που χρησιμοποιείται στους περισσότερους σύγχρονους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής σήμερα και μπορεί εύκολα να εφαρμοστεί στην προσέγγισή μας MTF για τη σύντηξη.

Το πρωτεύον πρωτότυπο συμπίεσης της General Fusion έχει ολοκληρώσει πάνω από 1,000 βολές, επιτυγχάνοντας με συνέπεια τους στόχους απόδοσης συμπίεσης. Επιπλέον, ερευνητές και μηχανικοί έχουν χρησιμοποιήσει αποτελέσματα δοκιμών σε μια σειρά παραμέτρων συμπίεσης για να επικυρώσουν και να βελτιώσουν τα ρευστοδυναμικά μοντέλα τους σε υψηλό βαθμό πιστότητας. Αυτά τα μοντέλα δείχνουν ότι η επίδειξη σύντηξης μπορεί να επιτύχει μια διαμορφωμένη κατάρρευση σε μια κοιλότητα υγρού μετάλλου μέσα σε περίπου πέντε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αυτό αρκεί για τους χρόνους θερμικού περιορισμού που έχουν ήδη επιτευχθεί στα υπάρχοντα πρωτότυπα πλάσματος της General Fusion.

2005: Αντίδραση σύντηξης στο πρώτο πρωτότυπο MTF της εταιρείας
2010: Πρώτος εγχυτήρας πλάσματος σε κλίμακα με μαγνητικά περιορισμένο πλάσμα
2011: Πρώτη επίδειξη συμπιεστικής θέρμανσης μαγνητισμένου πλάσματος
2012: Οι δοκιμές συμπίεσης υγρών μετάλλων επικυρώνουν τη μηχανική προσέγγισης υγρών μετάλλων και τον συγχρονισμό εμβόλων σε κλίμακα
2013: Το Plasma επιτυγχάνει απόδοση για να επιτρέψει τη θέρμανση με συμπίεση
2017: Σταθερή συμπίεση πλάσματος
2018: Θέρμανση και αυξημένη απόδοση νετρονίων κατά τη συμπίεση του πλάσματος
2019: Διάρκεια ζωής πλάσματος που διατηρείται μέσα σε υγρή μεταλλική κοιλότητα
2019-2021: Απόδοση πλάσματος επαρκής για την επίτευξη συνθηκών σύντηξης σε κλίμακα
2021: Συμπιεσμένη κοιλότητα υγρού σε ελεγχόμενο, συμμετρικό σχήμα επαρκές για την επίτευξη συνθηκών σύντηξης όταν κλιμακώνεται στην επίδειξη σύντηξης της εταιρείας
2022: Χρόνος περιορισμού ενέργειας πλάσματος 10 χιλιοστών του δευτερολέπτου και επικυρωμένος χρόνος συμπίεσης 5 χιλιοστών του δευτερολέπτου υποστήριξη για την επίτευξη 10 keV σε κλίμακα σταθμού ηλεκτροπαραγωγής