Conquistas gerais e futuro da fusão

Fusão Geral do Canadá está desenvolvendo fusão de alvos magnetizados e é uma das cinco principais startups de energia de fusão em termos de financiamento geral. Eles arrecadaram cerca de US$ 322 milhões de Jeff Bezos e dos governos canadense e malaio. Acompanho mais de 30 projetos de fusão nuclear e acho que este, Helion Energy e HB11 Energy, são os mais promissores. A HB11 Energy precisa de mais financiamento. General Fusion e Helion Energy não têm problemas de financiamento e estão fazendo variações de abordagens pulsadas para fusão. Acho que o Tokomak e outras abordagens que envolvem manter o plasma durante meses e anos não são boas abordagens conceitualmente ou praticamente.

“A comercialização da energia de fusão está ao nosso alcance e a General Fusion está pronta para entregá-la à rede até 2030”, disse Greg Twinney, CEO da General Fusion. “Temos a equipe certa, a tecnologia certa e a estratégia certa para chegarmos lá.”

Máquina MTF da General Fusion, o trítio é produzido com uma taxa de reprodução alta o suficiente para sustentar a operação da planta ao longo de sua vida útil. A parede de metal líquido que envolve e comprime nosso plasma para produzir uma reação de fusão contém lítio, que é convertido em trítio por nêutrons de fusão. Isto reduz os custos de combustível a quase zero.

Neutron Bytes entrevistou a General Fusion.

Eles evitam o desafio da degradação de nêutrons da “primeira parede” e garantem a durabilidade da máquina com nossa parede de metal líquido patenteada. A parede de metal líquido em colapso, usada para comprimir e aquecer o plasma magnetizado, protege exclusivamente a máquina de fusão contra danos causados ​​por nêutrons de alta energia liberados pela reação de fusão. Com uma máquina que dura mais, a economia melhora.

A planta comercial planejada é composta por duas máquinas de fusão para produzir 230 MWe. Essa é a capacidade aproximada de geração elétrica de um reator modular pequeno (SMR) do tipo PWR de tamanho médio. A 4,500/Kw, tal SMR custaria 1.035 mil milhões de dólares. A GF pode produzir duas máquinas (em volume) combinadas para ser competitiva com esse valor de custo?

Parede de metal líquido da General Fusion que fornece uma maneira simples de extrair calor da reação de fusão. Numa central eléctrica de fusão comercial, o metal líquido quente (500 graus Celsius), que absorveu o calor da reacção de fusão, circulará da máquina de fusão através de um permutador de calor para produzir vapor que irá accionar uma turbina e gerar electricidade. Este é um processo totalmente industrializado usado atualmente na maioria das usinas de energia modernas que pode ser facilmente aplicado à nossa abordagem MTF para fusão.

O protótipo de compressão principal da General Fusion completou mais de 1,000 disparos, atingindo consistentemente suas metas de desempenho de compressão. Além disso, pesquisadores e engenheiros usaram resultados de testes em uma variedade de parâmetros de compressão para validar e refinar seus modelos de dinâmica de fluidos com um alto grau de fidelidade. Esses modelos mostram que a demonstração de fusão pode atingir um colapso moldado em uma cavidade de metal líquido em aproximadamente cinco milissegundos. Isto é suficiente para os tempos de confinamento térmico já alcançados nos protótipos de plasma existentes da General Fusion.

2005: Reação de fusão no primeiro protótipo MTF da empresa
2010: Primeiro injetor de plasma em escala com plasma confinado magneticamente
2011: Primeira demonstração de aquecimento compressivo de plasma magnetizado
2012: Testes de compressão de metal líquido validam a engenharia de abordagem de metal líquido e sincronização de pistões em escala
2013: Plasma atinge desempenho para permitir aquecimento por compressão
2017: Compressão estável de plasma
2018: Aquecimento e aumento do rendimento de nêutrons durante a compressão de plasma
2019: Vida útil do plasma mantida dentro de uma cavidade de metal líquido
2019-2021: Desempenho do plasma suficiente para alcançar condições de fusão em escala
2021: Cavidade líquida comprimida em um formato controlado e simétrico suficiente para atingir condições de fusão quando dimensionada na demonstração de fusão da empresa
2022: O tempo de confinamento de energia plasmática de 10 milissegundos e o tempo de compressão validado de 5 milissegundos suportam o alcance de 10 keV na escala da usina