تکنولوژی

طراحی جدید استلاریتور می‌تواند پژوهش‌های همجوشی را با ماندن دائمی روشن تسریع کند

شرکت فرانسوی Renaissance Fusion با استفاده از فناوری استلاریتور قصد دارد تحقیقات همجوشی در اروپا را تسریع کند. این شرکت در حال ساخت استلاریتورهایی است که ادعا می‌کند می‌تواند به کارآمدترین، پایدارترین و باثبات‌ترین راکتورهای همجوشی روی زمین تبدیل شود. ویژگی‌های منحصر به فرد استلاریتورها از جمله آهنرباهای ابررسانای دمای بالا و سپرهای فلزی مایع باعث می‌شود که انرژی همجوشی کوچک‌تر و ارزان‌تر باشد و بتواند به منابع انرژی تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی در دستیابی به اهداف خالص صفر آلایندگی کمک کند.

یک شرکت مستقر در فرانسه از فناوری استلاریتور برای تسریع پژوهش‌های همجوشی در اروپا استفاده می‌کند. Renaissance Fusion در حال ساخت استلاریتورهایی است که ادعا می‌کند می‌تواند به کارآمدترین، پایدارترین و باثبات‌ترین راکتورهای همجوشی روی زمین تبدیل شود.

روش‌های مختلفی به دستیابی به تولید برق خالص از همجوشی نزدیک شده‌اند.

همجوشی لیزری با استفاده از لیزرهای قوی، کپسولی را به فشارهای بسیار بالا فشرده می‌کند. برعکس، تاکاماک‌ها و استلاریتورها که دستگاه‌هایی به شکل دایره‌ای هستند، گازهای یونیزه داغ (پلاسما) را به طور مغناطیسی معلق کرده و آنها را به دماهایی بالاتر از خورشید گرم می‌کنند.

ساده‌سازی استلاریتور

شرکت مذکور مدعی است که با استفاده از آهنرباهای ابررسانای دمای بالا (HTS) و سپرهای فلزی مایع، استلاریتورها را از آزمایشگاه به شبکه منتقل می‌کند.

Renaissance Fusion گفت: «برای رسیدن به اهداف خالص صفر آلایندگی، منبع انرژی ایمن، فراوان و 24/7 برای تکمیل انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی مورد نیاز است. همجوشی این منبع است.»

این شرکت تأکید کرد که در فرآیند ساده‌سازی استلاریتور، تولید ابررساناهای دمای بالا را نیز ساده کرده است.

این یک کلاس نسبتاً جدید از مواد است که اجازه تولید میدان‌های مغناطیسی قوی را می‌دهد و بدین ترتیب دستگاه‌های همجوشی کوچک‌تر و مقرون به صرفه‌تر را ممکن می‌سازد. این فرآیند معمولاً بسیار طولانی و پرهزینه است، اما طبق گزارش شبکه خبری نوآوری ، این شرکت آن را تسریع کرده است.

استلاریتورها می‌توانند دائماً روشن بمانند

شرکت فرانسوی معتقد است که گرمایش استلاریتور کارایی برتری دارد: در یک استلاریتور، برای تحویل 1 کیلووات‌ساعت به پلاسما، 2 تا 3 کیلووات‌ساعت برق مصرف می‌شود، در حالی که در همجوشی لیزری بیش از 100 کیلووات‌ساعت.

یک مزیت دیگر این است که استلاریتورها می‌توانند دائماً روشن بمانند، در حالی که لیزرهای پرقدرت به صورت پالس و با تکرار کم کار می‌کنند، طبق گفته Renaissance Fusion.

به جای اتکاء به جریان‌های پلاسما مانند تاکاماک‌ها , استلاریتورها پلاسما را از طریق میدان‌های مغناطیسی سه بعدی خاصی محصور می‌کنند. این امر به طور تاریخی منجر به سیم‌پیچ‌های پیچیده‌ای با فرآیندهای طراحی، مدل‌سازی و تولید پرهزینه و وقت‌گیر شده است، طبق گفته شرکت.

نیروگاه همجوشی مبتنی بر استلاریتور

Renaissance Fusion قصد دارد یک نیروگاه همجوشی مبتنی بر استلاریتور، فناوری‌های HTS و فلزی مایع طراحی، ساخت و تجاری کند تا به موقع به حل بحران‌های آب و هوایی ناشی از انتشار کربن کمک کند.

این شرکت ادعا می‌کند که گرمای تولید شده در واکنش‌های همجوشی عمدتاً توسط نوترون‌ها حمل می‌شود و دیوار فلزی مایع مواجه با پلاسما آن را به دام می‌اندازد.

فقط ابررساناهای دمای بالا می‌توانند میدان‌های مغناطیسی بالا را تولید کنند تا همجوشی کوچک‌تر و ارزان‌تر باشد. مزایای آن تأثیرگذار است: افزایش ۴ برابری میدان مغناطیسی حجم پلاسما را تا ۲۵۶ برابر کاهش می‌دهد، طبق گفته Renaissance Fusion .

دیوارهای مبتنی بر لیتیوم ۹۹.۹۹٪ از انرژی نوترون را متوقف می‌کنند

Renaissance Fusion گفت: «دیوارهای مایع مبتنی بر لیتیوم ما ۹۹.۹۹٪ از انرژی نوترونی را قبل از رسیدن به مواد جامد متوقف می‌کنند و آنها را رادیواکتیو می‌سازند. با زور، یک دیوار مایع ۱.۵ متر ضخیم نیاز دارد. با مواد هوشمندانه، این کار را در ۴۰ سانتی‌متر انجام می‌دهیم.»

فلز مایع همچنین به عنوان «سیال کار» عمل می‌کند، گرما را از استلاریتور استخراج می‌کند و آن را به بخار توربینی تبدیل می‌کند که باعث چرخش می‌شود.

به علاوه، با دماها و جریان‌های گرمایی بالای همجوشی فشرده سازگار است.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا