В то время как промышленность использует солнечную, гидро- и геотермальную энергию для решения мировых энергетических проблем, многие некоторое время думали, что конечным источником неограниченной чистой энергии будет ядерный синтез.

Термоядерные реакторы воспроизводят энергию и процессы Солнца здесь, на Земле, создавая плазму, четвертое материальное состояние, внутри управляемого устройства, которое использует тепло, выделяемое в качестве энергии, для преобразования в электричество.

Сейчас пара частных фирм, одна из которых находится недалеко от Массачусетского технологического института, а другая в Англии, разрабатывает нечто, что можно было бы назвать «портативным» термоядерным реактором, с использованием сверхредких минералов и некоторых из самых мощных магнитов, когда-либо созданных.

Если бы только фирмы могли решить длинный список некоторых из самых сложных технологических проблем, которые только можно вообразить, уголь и нефть могли бы остаться в земле, не было бы необходимости рисковать еще одной Фукусимой, можно было бы забыть об огромной неэффективности возобновляемых источников энергии. и все эти инженеры и технологи могли использовать свои таланты в других областях экономики.

«На самом деле мечта каждого инженера – иметь технически сложный проект, который требует от вас разработки новых технологий и решений сложных проблем, но которые одновременно важны для всего мира», – сказал доктор Грег Бриттлс из Tokamak Energy, Британская фирма разрабатывает новый термоядерный реактор, сообщила BBC.

В отличие от других уравнений физики, теорию термоядерного реактора на самом деле довольно просто объяснить. Атомы водорода попадают в реактор, огромное давление заставляет их плавиться и превращаться в гелий. Часть этой водородной массы превращается в тепло, которое можно использовать для выработки электроэнергии. Простой.

БОЛЕЕ: США могут работать преимущественно на возобновляемых источниках энергии к 2050 году по цене 1 доллар на человека в день – говорится в новом исследовании

Сложность связана с процессом. Чтобы осуществить синтез на Земле, такие ученые, как Хрупкий, должны нагреть изотопы водорода до нескольких сотен миллионов градусов, после чего они распадаются и образуют плазму.

Солнце обладает своим гравитационным полем, чтобы удерживать внутри себя плазму. Не имея объекта, в 330 000 раз превышающего массу Земли, Tokamak Energy и другие фирмы планируют контролировать плазму с помощью сверхмощных магнитов.

В этом и заключается проблема: как создать устройство, которое может нагревать и удерживать материю до таких крайностей, которое не просто потребляет больше энергии, чем генерирует?

В течении пяти лет Бриттс помогал развиваться ряд силовых магнитов, обернутых слоями сверхпроводящей ленты, которые должны быть размещены в термоядерной камере сферической или яблочной формы, называемой токамаком.

СВЯЗАННЫЕ С: Ученые превращают ядерные отходы в сверхэффективные батареи

Когда магнитные силы взаимодействуют друг с другом, давление в камере достигает невероятного уровня – примерно в два раза выше, чем в самой глубокой точке океана. Сверхпроводящая лента потребляет огромное количество энергии от токамака, позволяя реактору производить больше, чем потребляет.

Токамак Энергия

«Это будет сборка многих, многих катушек, генерирующих силы, которые все взаимодействуют и тянут друг за друга, образуя сбалансированный набор. Это необходимо контролировать, иначе силы могут выйти из равновесия », – сказал он. объясняет BBC.

Гонка к вершине

Еще больше технологии, похожей на Тони Старка, на этот раз из Америки. Системы Содружества Фьюжн (CFS) также стремится решить проблему неэффективности. Имея D-образную форму, достаточно большую, чтобы в ней мог стоять человек, мощные магниты обернуты 300 кг (660 фунтов) сверхпроводящей ленты из оксида бария-меди.

ПРОВЕРИТЬ: Обнаруженный в Чернобыле удивительный гриб может быть выращен на ракетах для защиты космонавтов от токсичного космического излучения

На разработку этой ленты потребовались десятилетия, и при охлаждении до 253 ° C, которое использовалось для холодильника размером с дом, она проводит почти все 40000 ампер, проходящих через токамак в любой момент времени.

18 магнитов CFS должны иметь форму пончика, похожую на ускоритель частиц, и их группа исследований и разработок может похвастаться тем, что их реактор сможет превратить стакан воды в электричество, потребляемое одним человеком на протяжении всей его жизни.

CFS

Государственное финансирование на термоядерные реакторы и раньше шло на десятки миллиардов долларов, но пока это не решило фундаментальных проблем. Например, международный исследовательский проект по ядерному синтезу ITER, который GNN сообщила и финансируется десятками стран, отстает от графика на годы.

Левиафан из металла и магнитов, который строится во Франции всеми этими странами, может однажды быть в состоянии производить термоядерный синтез, но он будет на предприятии, требующем большого количества сотрудников, с компонентами, требующими большего количества редкоземельных минералов, и он будет полностью неподвижен – не говоря уже о том, что человечеству, возможно, потребуется более одного такого реактора.

ЧИТАТЬ: В 2020 году будет использоваться больше возобновляемой энергии, чем ископаемого топлива, в четвертой по величине экономике мира

Такого рода частные инновации, эта «гонка», как ее называет Кингхэм, осуществляемые с ограниченными ресурсами, порождают самые инновационные технологии. Нет смысла делать реактор, который весит и стоит столько же, сколько круизный лайнер, если вы можете сделать его размером с телефонную будку.

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ к лентам ваших друзей с помощью инновационных новостей…




#Удивительные #технологии #разработанные #частными #фирмами #находятся #на #пороге #создания #ядерных #термоядерных #реакторов #для #питания #человечества

Source link