تکنولوژی

راکتور همجوشی هسته‌ای به شکل تخم‌مرغی حمایت بزرگی برای نیروگاه ۸۸۰ مگاواتی دریافت کرد

شرکت Tokamak Energy در بریتانیا، با تامین مالی 125 میلیون دلاری برای توسعه طرح خاص راکتور تخم‌مرغی خود، پیشرفت قابل توجهی داشته است. این سرمایه‌گذاری در حالی صورت می‌گیرد که جهان به دنبال منابع انرژی دوست‌دار محیط زیست می‌گردد و همجوشی هسته‌ای در رأس این تلاش‌ها قرار دارد. شرکت Tokamak Energy در حال توسعه تکنولوژی مگنت‌های ابررسانای دمای بالا برای کنترل همجوشی پایدار است، و طراحی خاص به شکل کروی آن ها باعث افزایش کارایی و پایداری انرژی همجوشی می‌شود. این شرکت اولین شرکتی است که دمای پلاسمای یونی را به 100 میلیون درجه سانتی‌گراد رسانده است و در نظر دارد تا سال 2034 یک نیروگاه پایلوت بسازد که ظرفیت تولید 880 مگاوات توان همجوشی و 85 مگاوات برق خالص را دارد.

Tokamak Energy، یک استارتاپ همجوشی هسته‌ای مستقر در بریتانیا، ۱۲۵ میلیون دلار سرمایه‌گذاری برای توسعه بیشتر طراحی متمایز راکتور تخم‌مرغی خود تامین کرده است.

این سرمایه‌گذاری در زمانی آمده که جهان به طور فزاینده‌ای به دنبال منابع انرژی دوست‌دار محیط زیست می‌گردد و همجوشی هسته‌ای در خط مقدم قرار دارد.

شرکت در یک اطلاعیه تاکید کرده، «همجوشی به طور فوق‌العاده‌ای کارآمد است، و بسیاری میلیون‌ها برابر بیشتر از سوزاندن زغال‌سنگ، نفت یا گاز انرژی تولید می‌کند، بدون ایجاد آلودگی مضر.»

دانشمندان مدت زیادی تلاش کرده‌اند که تولید انرژی از همجوشی را عملی کنند.

شرکت توضیح می‌دهد: «وقتی مخلوطی از دو شکل هیدروژن (دوتریوم و تریتیوم) بر اثر گرمایش به تشکیل پلاسمای کنترل‌شده در دماهای بالا – داغ‌تر از هسته خورشید – منجر می‌شود، آن‌ها همجوش می‌شوند تا هلیوم ایجاد کرده و انرژی آزاد کنند که می‌تواند برای تولید برق و حرارت استفاده شود.»

با این حال، کنترل و نگهداری واکنش‌های همجوشی به شکلی که بتوان از آن برای تولید قدرت استفاده کرد بسیار دشوار بوده است.

طراحی‌های توکاماک برای انرژی همجوشی حیاتی هستند

یکی از بزرگترین موانع در تحقق انرژی همجوشی نیاز به دماهای بسیار بالا (ده تا پانزده برابر داغ‌تر از هسته خورشید) برای ایجاد همجوشی اتم‌های هیدروژن بوده است. اما چنین حرارت شدیدی هر ماده شناخته شده‌ای را ذوب خواهد کرد.

اینجاست که طراحی توکاماک وارد کار می‌شود. با استفاده از مگنت‌های قوی، پلاسما فوق‌العاده داغ را مهار و کنترل می‌کند، تا از برخورد آن با دیوارهای راکتور جلوگیری شود.

Tokamak Energy مرزهای تکنولوژی مگنت را با مگنت‌های ابررسانای دمای بالا (HTS) خود با فشار می‌دهد.

این مگنت‌ها می‌توانند میدان‌های مغناطیسی فوق‌العاده قوی، یک میلیون برابر قوی‌تر از زمین را تولید کنند. آن‌ها کلیدی به استراتژی شرکت برای دستیابی به واکنش‌های همجوشی پایدار و مداوم هستند.

شرکت معتقد است که این مگنت‌های HTS حیاتی برای دستیابی به واکنش‌های همجوشی پایدار هستند که می‌توان در یک دوره زمانی حفظ کرد.

طراحی راکتور تخم‌مرغی Tokamak Energy

آنچه که Tokamak Energy را متمایز می‌کند، طراحی راکتور آنها است. به جای شکل سنتی دونات که در بسیاری از تجربیات همجوشی استفاده می‌شود، آنها در حال توسعه یک توکاماک کروی هستند.

Tokamak Energy معتقد است این طراحی مزایای کلیدی در کارایی و پایداری دارد که ممکن است انرژی همجوشی را عملی‌تر کند.

Tokamak Energy اظهار کرد: «ما پیشرو جهانی در دو فناوری تحول‌آفرین هستیم: توکاماک کروی فشرده و مگنت‌های ابررسانای دمای بالا (HTS).»

شرکت با موفقیت در نمونه ابتدایی ST40 خود، نسخه‌ای مقیاس کوچکتر از راکتور، دست یافته است.

شرکت اظهار کرد: «Tokamak Energy اولین شرکت خصوصی است که دمای پلاسمای یون را در توکاماک کروی، ST40، به آستانه همجوشی رسانده است.»

رقابت در عرصه همجوشی هسته‌ای

با سرمایه‌گذاری جدید به دست آمده، Tokamak Energy قصد دارد توسعه و ساخت یک نیروگاه پایلوت را تا سال ۲۰۳۴ سرعت دهد.

چند هفته پیش، شرکت انرژی اولین جزئیات طراحی نیروگاه پایلوت خود را فاش کرد. به گفته شرکت، نیروگاه پایلوت آن قادر خواهد بود ۸۸۰ مگاوات (MW) انرژی همجوشی و ۸۵ مگاوات برق خالص تولید کند.

به‌طور قابل توجهی، چندین استارتاپ و موسسه در حال رقابت برای تجاری‌سازی انرژی همجوشی هستند و آنها نیز حمایت مالی می‌گیرند.

پیشتر، استارتاپ چینی Energy Singularity ۵۰۰ میلیون دلار برای توسعه اولین دستگاه توکاماک کاملاً ابررسانای دمای بالا (HTS) جمع‌آوری کرده بود.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا