First Light Fusion, General Fusion Highlight Technical and Funding Progress

1. British%20nuclear%20fusion%20startup,%20First%20Light%20Fusion,%20plans%20%24570m%20reactor.%20First%20Light%20Fusion%20hopes%20to%20create%20factory%20that%20will%20breed%20tritium.%20Tritium%20is%20triple%20hydrogen.%20It%20does%20not%20occur%20in%20nature%20and%20must%20be%20created.

%0A

Το First Light έχει αδρανειακή σύντηξη λέιζερ σε μια παλμική διαδικασία. Είναι σαν κινητήρας εσωτερικής καύσης. Κάθε στόχος απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα ενέργειας. η ισχύς εξόδου είναι η ενέργεια ανά βολή πολλαπλασιαζόμενη επί τη συχνότητα. Μια παλμική προσέγγιση προσφέρει μεγάλη ευελιξία σχεδιασμού, ανταλλάσσοντας ενέργεια ανά βολή και συχνότητα. Στόχος μας είναι ο σχεδιασμός της μονάδας χαμηλότερου κινδύνου. Η υψηλή ενέργεια ανά βολή μειώνει τον κίνδυνο φυσικής και η πιο αργή συχνότητα και το μικρό συνολικό μέγεθος της εγκατάστασης μειώνουν τον μηχανικό κίνδυνο.

Αυτό το κινούμενο σχέδιο δείχνει μια άποψη του δοχείου αντίδρασης στην ιδέα του αντιδραστήρα First Light Fusioh. Ο στόχος πέφτει στον θάλαμο αντίδρασης από πάνω, πέφτοντας κάτω από τη βαρύτητα. Το βλήμα εκτοξεύεται προς τα κάτω πάνω από τον στόχο και τον πιάνει στο κέντρο του θαλάμου. Η κρούση εστιάζεται από τον στόχο και απελευθερώνεται ένας παλμός ενέργειας σύντηξης. Αυτή η ενέργεια απορροφάται από το λίθιο που ρέει μέσα στο δοχείο, θερμαίνοντάς το. Το λίθιο προστατεύει το δοχείο από ζημιές, επιτρέποντάς του να διαρκέσει για όλη τη διάρκεια ζωής του φυτού χωρίς αντικατάσταση.

Ο Emre Yildirim, διδακτορικός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, μας ενημερώνει για τα τελευταία νέα της ενέργειας σύντηξης παγκοσμίως.

2. Η TAE (γνωστή και ως Trialpha Energy) Technologies κερδίζει 17.4 εκατομμύρια $ CalCompetes Grant

Ο έκτος ερευνητικός αντιδραστήρας της TAE, που ονομάζεται Copernicus, κατασκευάζεται στην Καλιφόρνια και αναμένεται να επιτύχει ένα κρίσιμο ορόσημο σύντηξης για την απόδειξη της βιωσιμότητας της καθαρής παραγωγής ενέργειας γύρω στα μέσα της δεκαετίας. Το Copernicus θα είναι το προτελευταίο βήμα στην πορεία της TAE προς την εμπορευματοποίηση της καθαρής ενέργειας σύντηξης μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030.

Η TAE Technologies (προφέρεται TAE) ιδρύθηκε το 1998 για την ανάπτυξη εμπορικής ενέργειας σύντηξης με το καθαρότερο περιβαλλοντικό προφίλ. Το πρωτοποριακό έργο της εταιρείας αντιπροσωπεύει την ταχύτερη, πιο πρακτική και οικονομικά ανταγωνιστική λύση για να φέρει άφθονη καθαρή ενέργεια στο δίκτυο. Με πάνω από 1,800 διπλώματα ευρεσιτεχνίας που έχουν κατατεθεί παγκοσμίως και περισσότερες από 1,100 χορηγημένες, 1.2 δισεκατομμύρια δολάρια σε ιδιωτικά κεφάλαια που συγκεντρώθηκαν, πέντε γενιές συσκευών κλίμακας Εθνικού Εργαστηρίου και άλλες δύο υπό ανάπτυξη και μια έμπειρη ομάδα άνω των 400 εργαζομένων.

3. Η BEIS δεσμεύει πάνω από 120 εκατομμύρια λίρες στην αιχμή του δόρατος καινοτομία πυρηνικής σύντηξης

Το Υπουργείο Επιχειρήσεων, Ενέργειας και Βιομηχανικής Στρατηγικής (BEIS) έχει δεσμεύσει πάνω από 120 εκατομμύρια £ για να πρωτοστατήσει στην καινοτομία πυρηνικής σύντηξης και να ενισχύσει τις προοπτικές ενεργειακής ασφάλειας για το μέλλον. Η χρηματοδότηση θα επιταχύνει επίσης την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας με τη Βρετανική Στρατηγική Ενεργειακής Ασφάλειας να έχει θέσει νέο στόχο έως και 24 GW έως το 2050.

42.1 εκατομμύρια £ έχουν διατεθεί στο πρόγραμμα Fusion Industry Programme. Αυτό το πρόγραμμα στοχεύει να κινητοποιήσει τον τομέα της σύντηξης του Ηνωμένου Βασιλείου μέσω ενός ταμείου πρόκλησης, που έχει σχεδιαστεί για να εμπλακεί και να υποστηρίξει τις επιχειρήσεις του Ηνωμένου Βασιλείου σε σημαντικές τεχνικές προκλήσεις της σύντηξης.

84 εκατομμύρια £ έχουν επίσης διατεθεί για τις κοινές ευρωπαϊκές επιχειρήσεις Torus (JET). Αυτό θα υποστηρίξει το JET, τον «μεγαλύτερο και πιο ισχυρό πειραματισμό σύντηξης στον κόσμο», είπε η BEIS, σε μια προσπάθεια να συνεχιστούν οι λειτουργίες που θα παρέχουν νέες γνώσεις και υποστήριξη για άλλα προγράμματα σύντηξης του Ηνωμένου Βασιλείου όπως το Spherical Tokamak for Energy Production (STEP).

4. Συνεργάτης CNL (Canadian Nuclear Laboratories) και First Light Fusion για εξερεύνηση τεχνολογίες εξαγωγής τριτίου. Η CNL έχει μακρά και εκτεταμένη ιστορία στην ανάπτυξη τεχνολογιών και συστημάτων για την ασφαλή διαχείριση του τριτίου, δεδομένης της παρουσίας τους στους αντιδραστήρες σχάσης CANDU®. Οι αντιδραστήρες CANDU είναι η κύρια πηγή του τριτίου στον κόσμο.

Η CNL (Canadian Nuclear Laboratories) και η Canada's General Fusion έχουν θέσει ως στόχο την εμπορική σύντηξη έως το 2030.

Η τεχνολογία Magnetised Target Fusion της General Fusion περιλαμβάνει την έγχυση πλάσματος υδρογόνου σε μια υγρή μεταλλική σφαίρα, όπου συμπιέζεται και θερμαίνεται έτσι ώστε να συμβεί σύντηξη. Η εταιρεία κατασκευάζει ένα εργοστάσιο επίδειξης στο Culham Campus του Οργανισμού Ατομικής Ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου στην Αγγλία, το οποίο λέει ότι θα επικυρώσει την απόδοση και τα οικονομικά της τεχνολογίας πριν από την κατασκευή ενός πιλοτικού εμπορικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

Η συνεργασία θα αξιοποιήσει τις δυνατότητες των εργαστηρίων Chalk River της CNL.

Έχω καλύψει πολύ το General Fusion όλα αυτά τα χρόνια, συμπεριλαμβανομένης μιας συνέντευξης με τον Διευθύνοντα Σύμβουλο. Είναι αυτοί που εργάζονται σε ογκώδη έμβολα που χτυπούν έναν θάλαμο με υγρό μέταλλο.

Το μαγνητισμένο σύστημα σύντηξης στόχου της General Fusion χρησιμοποιεί μια σφαίρα ~ 3 μέτρων γεμάτη με ένα μείγμα λιωμένου υγρού μολύβδου και λιθίου. Το υγρό περιστρέφεται, δημιουργώντας μια κάθετη κοιλότητα στο κέντρο της σφαίρας. Αυτή η ροή στροβιλισμού δημιουργείται και διατηρείται από ένα εξωτερικό σύστημα άντλησης. Το υγρό ρέει στη σφαίρα μέσω εφαπτομενικά κατευθυνόμενων θυρών στον ισημερινό και εξέρχεται ακτινικά μέσω θυρών κοντά στους πόλους της σφαίρας.

Ένας εγχυτήρας πλάσματος είναι συνδεδεμένος στην κορυφή της σφαίρας, από τον οποίο ένας παλμός μαγνητικά περιορισμένου καυσίμου πλάσματος δευτερίου-τριτίου εγχέεται στο κέντρο της δίνης. Μερικά χιλιοστόγραμμα αερίου χρησιμοποιούνται ανά παλμό. Το αέριο ιονίζεται από μια ομάδα πυκνωτών για να σχηματίσει ένα πλάσμα σφαιρομάκ (αυτοπεριορισμένοι μαγνητισμένοι δακτύλιοι πλάσματος) που αποτελείται από το καύσιμο δευτερίου-τριτίου.

Το εξωτερικό της σφαίρας καλύπτεται με έμβολα ατμού, τα οποία σπρώχνουν το υγρό μέταλλο και καταρρέουν τη δίνη, συμπιέζοντας έτσι το πλάσμα. Η συμπίεση αυξάνει την πυκνότητα και τη θερμοκρασία του πλάσματος στο εύρος όπου συντήκονται τα άτομα του καυσίμου, απελευθερώνοντας ενέργεια με τη μορφή γρήγορων νετρονίων και σωματιδίων άλφα.

Έμβολα για συμπίεση πλάσματος
Αυτή η ενέργεια θερμαίνει το υγρό μέταλλο, το οποίο στη συνέχεια αντλείται μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ενός ατμοστρόβιλου. Η διαδικασία σχηματισμού και συμπίεσης πλάσματος επαναλαμβάνεται και το υγρό μέταλλο αντλείται συνεχώς μέσω του συστήματος. Μέρος του ατμού ανακυκλώνεται για να τροφοδοτήσει τα έμβολα.

Η υγρή μεταλλική επένδυση προστατεύει τη δομή του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής από τα νετρόνια που απελευθερώνονται από την αντίδραση σύντηξης δευτερίου-τριτίου, ξεπερνώντας το πρόβλημα της δομικής βλάβης στα υλικά που φέρουν πλάσμα. Το λίθιο στο μείγμα παράγει τρίτιο.

5. Η κάλυψη ενός κυλίνδρου με μαγνητικό πηνίο τριπλασιάζεται την ενεργειακή του παραγωγή στη δοκιμή πυρηνικής σύντηξης.

Ερευνητές στο LLNL Nationak Ignition Facility τροποποίησαν τον κύλινδρο. Μεταπήδησαν από τον χρυσό σε ένα κράμα χρυσού και τανταλίου. Η τοποθέτησή του σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο θα δημιουργούσε ένα ηλεκτρικό ρεύμα αρκετά ισχυρό για να σχίσει τον κύλινδρο αν ήταν χρυσός. Μετέτρεψαν επίσης το αέριο από υδρογόνο σε δευτέριο (άλλο είδος υδρογόνου), στη συνέχεια κάλυψαν το σύνολο των εργασιών με ένα μαγνητικό πεδίο Τέσλα χρησιμοποιώντας ένα πηνίο. Στη συνέχεια άναψαν τα λέιζερ. Οι ερευνητές είδαν μια άμεση βελτίωση - το καυτό σημείο στη σφαίρα αυξήθηκε κατά 40% και η παραγωγή ενέργειας τριπλασιάστηκε.
.