Események
Új kihívások előtt a fúziós energia megvalósítása – A fúziós erőmű megvalósítása számos kihívással néz szembe, például a fal hőterhelésének szabályozásával. A Holland Alapkutatási Energiaintézet (DIFFER) szakértői csapata segít a Commonwealth Fusion Systems (CFS) fejlesztési munkájában a SPARC tokamak megvalósítása érdekében.
Két évre szóló együttműködés
2024-ben a Holland Alapkutatási Energiaintézet (DIFFER) és az amerikai magán fúziós cég, a Commonwealth Fusion Systems (CFS) aláírta a kétéves Munkaköri Nyilatkozatot, amely a fúziós energia megvalósításának előmozdítására irányul. Az együttműködési projekt célja egy keretrendszer kidolgozása a kipufogás szabályozására, beleértve a modelleket, megfigyelőket és vezérlőket a CFS SPARC tokamak fúziós gépéhez.
Kihívások a SPARC-nál
A CFS a Devensben, Massachusetts államban építi a SPARC tokamakot, amely valószínűleg a világ első olyan demonstrációs üzemévé válik, amely nettó energiát termel a fúzió segítségével, mágneses befogás alkalmazásával. A méretét tekintve a SPARC kisebb, mint az ITER Franciaországban, hasonló méretű, mint az ASDEX Upgrade Németországban vagy a KSTAR Dél-Koreában.
A fúziós reaktorok jövője
A SPARC célja, hogy utat nyisson az ARC előtt, amely az első fúziós erőmű lesz, amely energiát biztosít a villamosenergia-hálózat számára. A SPARC tervezése során a fúziós teljesítményt az ITER tokamakkal összehasonlítható szintre kívánják emelni. Az alacsony méret és a nagy teljesítmény elérését a szupervezető mágnesek fejlődése teszi lehetővé, amelyek sokkal erősebb mágneses mezőt biztosítanak a forró plazma befogásához.
Új betekintések a hőkezelés terén
A DIFFER vezető szerepet játszik a fúziós erőmű falának hőterhelésének szabályozásában. Az intézet korábbi projektjeiben a kutatók sikeresen fejlesztették és demonstrálták a kipufogás szabályozását az ASDEX-U, TCV és JET tokamakokon, amelyek közül az utóbbi a világ legnagyobb tokamaka.
A SPARC követelményei
Bár sok erőfeszítést tettek, még több kutatásra van szükség. A hőkipufogás szabályozása a SPARC tokamaknál összetett probléma, amely megköveteli a mag- és peremteljesítmény egyidejű kezelését. A SPARC tervezése során figyelembe kell venni a plazma széleinek dissipatív működését az impura gázok fújásával.
A DIFFER szakértelme
A fúziót biztosító üzem kompakt mérete miatt a plazma precíz és gyors lehűtése a fal felé különösen kihívásokkal teli. A szükséges specifikus tudást a DIFFER szakértői csapata biztosítja. A SOLPS-ITER szimulációk segítenek feltérképezni a SPARC kipufogási feltételeinek működési terét.
Érdekesség: A fúziós energia technológiája a jövő energiaszükségleteinek fenntartható megoldásaként szerepel, és a legújabb kutatások szerint képes lehet évtizedeken belül a globális energiahálózat jelentős részét biztosítani.
Források: Holland Alapkutatási Energiaintézet, Commonwealth Fusion Systems, különböző tudományos publikációk.
