Inițiatorul de energie de fuziune Zap Energy, care lucrează la o cale cu costuri reduse pentru a produce electricitate comercial, crede că în cele din urmă va produce mai multă energie decât consumă cercetătorii săptămâna trecută. El a spus că a făcut un pas important către testare.
Acest punct este văzut ca o piatră de hotar în rezolvarea problemelor energetice ale lumii, departe de combustibilii fosili.An Industria globală emergentă Este format din aproximativ 3 duzini de start-up-uri și proiecte de dezvoltare guvernamentale puternic finanțate, care urmăresc o varietate de concepte. Seat Energy, cu sediul în Seattle, iese în evidență deoarece abordarea sa este mai simplă și mai ieftină (dacă funcționează) decât o fac alte companii.
Centralele nucleare de astăzi se bazează pe fisiune, care preia energia eliberată prin scindarea atomilor. Pe lângă căldura intensă, produsele secundare ale procesului includ deșeuri care rămân radioactive de secole. Fuziune nuclearăPe de altă parte, gravitația reproduce procesul care are loc în interiorul Soarelui, unde atomii de hidrogen fuzionează cu heliul.
Timp de mai bine de o jumătate de secol, fizicienii au urmărit o viziune a unei centrale electrice comerciale care, în esență, îmbuteliază puterea soarelui pe baza reacțiilor de fuziune controlate. Astfel de centrale electrice, fără subproduse radioactive, produc de multe ori mai multă energie electrică decât consumă. Cu toate acestea, niciunul dintre proiectele de cercetare nu se apropie de obiectivele lor. Cu toate acestea, pe măsură ce teama de schimbările climatice crește, crește și interesul pentru această tehnologie.
Benji Conway, președintele Zap Energy, a spus:
Zap a fost pionierat de fizicienii de la Universitatea din Washington și Lawrence Livermore National Laboratory, unde multe eforturi concurente folosesc magneți puternici sau explozii de lumină laser pentru a comprima plasma și a iniția reacții de fuziune. Urmăresc o abordare.
Se bazează pe un gaz plasmatic în formă (adesea un nor de particule energizate, adesea descris ca starea materiei 4), care este comprimat de un câmp magnetic generat de un curent electric în timp ce curge printr-un tub de 2 metri. Această tehnică este cunoscută sub numele de „shear flow Z pinch”.
Abordarea „pinch” a lui Zap Energy nu este nimic nou. Este posibil să fi fost observată în secolul al XVIII-lea din cauza efectelor fulgerelor și a fost propusă ca o cale către energia de fuziune încă din anii 1930. Ciupirea apare în mod natural în loviturile de fulgere și erupțiile solare, dar provocarea pentru ingineri este să stabilizeze forțele electrice și magnetice cu impulsuri suficient de lungi (măsurate într-o milione de secundă) pentru a încălzi perdelele din metal topit din jur. Este de a genera radiații.
Bryant Nelson, fost inginer nuclear la Universitatea din Washington și director de tehnologie la Zap Energy, a declarat că compania a reușit să injecteze plasmă într-un nucleu experimental nou și mai puternic. Astăzi, sursele de alimentare concepute să furnizeze suficientă energie pentru a demonstra că compania poate produce mai multă energie decât consumă sunt în vigoare.
Potrivit cercetătorilor Zap, dacă testarea sistemului este fezabilă, va fi mult mai ieftină decât sistemele concurente bazate pe magnet și confinarea laser. Se preconizează că va costa aproximativ la fel ca energia nucleară tradițională.
Cercetătorii care au încercat proiectarea Z-pinch au găsit imposibilă stabilizarea plasmei și au abandonat ideea în favoarea abordării magnetice. Reactorul Tokamak..
Odată cu progresele în stabilizarea câmpului magnetic generat de plasma curgătoare generată de fizicienii de la Universitatea din Washington, grupul a fondat Zap Energy în 2017. Compania a strâns peste 160 de milioane de dolari, inclusiv o serie de investiții de la Chevron.
Potrivit Fusion Industry Association, progresele tehnologice recente în combustibilii de fuziune și magneții avansați au condus la o creștere a investițiilor private. Există 35 de fuziuni în întreaga lume, cu peste 4 miliarde de dolari în finanțare privată, inclusiv finanțare de la investitori renumiți în tehnologie precum Sam Altman, Jeff Bezos, John Doerr, Bill Gates și Chris Sacca. Gates și Sacca au investit în cea mai recentă rundă de finanțare a Zap.
Cu toate acestea, scepticii susțin încă că progresele în cercetarea energiei de fuziune sunt în mare măsură miraje și că investițiile recente este puțin probabil să fie convertite imediat în sisteme comerciale de fuziune.
Toamna trecută, fizicianul de plasmă, pensionat, Daniel Jasby, de la Universitatea Princeton, a declarat pentru buletinul informativ al Societății Americane de Fizică că Statele Unite urmăresc „căldura energiei de fuziune” care apare și dispare în fiecare deceniu din anii 1950. Am scris că a fost la mijlocul rundei. . El a susținut că afirmația potrivit căreia startup-urile sunt pe drumul lor spre a construi sisteme care generează mai multă energie decât consumă este nefondată în realitate.
„Aceste afirmații sunt considerate pe scară largă doar datorită promovării eficiente a promotorilor și a purtătorilor de cuvânt de laborator”, a scris el.
Fizicienii și directorii Zap Energy au declarat într-un interviu săptămâna trecută că cred că abordarea lor este în termen de un an de a demonstra că pot atinge pragul de rentabilitate mult așteptat.
Dacă da, vor reuși acolo unde o serie de eforturi de cercetare care datează de la mijlocul secolului trecut au eșuat.
Fizicienii Zap Energy au spus într-o serie de lucrări tehnice revizuite de colegi care au documentat simulări generate de computer, ei au afirmat puterea de „scalare” a abordării care produce o creștere bruscă a neutronilor.
Versiunea centrală a sistemului acoperă miezul în timp ce mișcă metalul topit, captând explozii de neutroni și generând căldură intensă, care este transformată în abur pentru a genera electricitate.
Uri Shumlak, fizician și profesor la Universitatea din Washington, co-fondator al Zap Energy, spune că fiecare miez de reactor produce aproximativ 50 de megawați de electricitate. Acest lucru este aproape suficient pentru a alimenta cel puțin 8.000 de gospodării.
El a spus că provocarea lor tehnică a fost să vadă ce au simulat pe computerul lor. Aceasta include permiterea secțiunii de fuziune Z-pinch a plasmei să rămână stabilă și proiectarea electrozilor care pot supraviețui mediului intens de fuziune al unui reactor nuclear.
Conway spune că speră ca Zap să-și demonstreze rapid conceptul, spre deosebire de eforturile anterioare de dezvoltare la scară mare, cu costuri mari, cum ar fi „crearea unui prototip de iPhone de 1 miliard de dolari la fiecare 10 ani”.
