- Beveik du dešimtmečius pasaulio viltys pastatyti praktišką branduolių sintezės elektrinę rėmėsi Prancūzijoje įsikūrusiame tarptautiniame termobranduoliniame eksperimentiniame reaktoriuje.
- ITER projekto išlaidos viršijo 20 milijardų eurų (21,8 milijardo JAV dolerių), o tai daugiau nei keturis kartus viršijo pradinį 5 milijardų eurų biudžetą.
- Šanchajuje įsikūrusi „Energy Singularity“ veiksmingai užbaigė aukštos temperatūros superlaidumo inžinerinį pagrįstumą savo „Honghuang 70“ (HH70) tokamako įrenginiui.
Praėjo septyni dešimtmečiai nuo tada, kai mokslininkai pradėjo dirbti su branduolių sintezės technologija, o beveik neribotos švarios energijos žavesys pasirodė pernelyg galingas, kad jai atsispirtų. Deja, gairės vėl ir vėl krito, todėl juokaujama, kad praktiška branduolinės sintezės jėgainė gali būti už kelių dešimtmečių, jei ne šimtmečių.
Beveik du dešimtmečius pasaulio viltys pastatyti praktišką branduolių sintezės elektrinę rėmėsi Prancūzijoje įsikūrusiame Tarptautiniame termobranduoliniame eksperimentiniame reaktoriuje (ITER), kurį nuo 2006 m. finansuoja ir valdo septynios šalys narės. Kaip ir daugelis branduolinės energetikos projektų, ITER buvo tiriamas. už pasikartojančius vėlavimus ir didžiulius išlaidų viršijimus. Iš tiesų Charlesas Seife'as , Niujorko universiteto Arthuro L. Carterio žurnalistikos instituto direktorius, neseniai padavė ITER į teismą dėl skaidrumo stokos.
Seife teigimu, ITER projekto išlaidos viršijo 20 milijardų eurų (21,8 milijardo JAV dolerių), daugiau nei keturis kartus viršijo pradinį 5 milijardų eurų (tuomet 5,5 milijardo JAV dolerių) biudžetą ir beveik dešimt metų vėlavo nuo 2016 m.
Tačiau dabar sintezės sektorius pagaliau turės ką parodyti pasauliui dėl visų savo bėdų, nes Kinijos startuolis padarė svarbų etapą. Šanchajuje įsikūrusi „Energy Singularity“ veiksmingai užbaigė savo „Honghuang 70“ (HH70) tokamako įrenginio aukštos temperatūros superlaidumo inžinerinio pagrįstumo patikrinimą, suteikdama Kinijai pirmaujančią pranašumą kritinėje aukštos temperatūros superlaidaus magnetinio izoliavimo sintezės srityje. „Energy Singularity“ taip pat tapo pirmąja pasaulyje komercine bendrove, sukūrusia ir eksploatuojančia superlaidų tokamaką.
Susijęs: Rusijos „Novatek“ sumažino dujų tiekimą sankcionuotame Arkties SGD 2
„ Įrenginio projektavimo darbai prasidėjo 2022 m. kovo mėn., o bendras montavimas buvo baigtas iki šių metų vasario pabaigos, o tai pasiekė sparčiausią superlaidžių tokamako įrenginių tyrimų ir konstravimo rekordą visame pasaulyje“, – sakė Yang Zhao, „Energy Singularity“ generalinis direktorius. , atskleidė.
Taigi, kaip šiai mažai žinomai Kinijos įmonei per dvejus metus pavyko padaryti tai, ko ITER nepavyko pasiekti per beveik du dešimtmečius?
Yang teigimu, naudojant aukštos temperatūros superlaidžias medžiagas, įrenginio tūris gali sumažėti iki maždaug 2 procentų, palyginti su tradicinių žemos temperatūros superlaidžių prietaisų tūriu, o tai leidžia sutrumpinti įrenginio konstravimo laikotarpį nuo ~ 30 metų iki vos 3–4 metų.
Pasak Yang, bendrovei priklauso nepriklausomos HH70 intelektinės nuosavybės teisės, kurių prijaukinimo lygis viršija 96 procentus, ir pridūrė, kad visos prietaiso magnetų sistemos yra pagamintos naudojant aukštos temperatūros superlaidžias medžiagas. Nepaisant pagirtinos sėkmės, „Energy Singularity“ neužmigo ant laurų, o Yangas atskleidė, kad bendrovė planuoja užbaigti naujos kartos didelio magnetinio lauko aukštos temperatūros superlaidų tokamako įrenginį, pavadintą HH170, kurio deuterio ir tričio ekvivalento energijos padidėjimas (Q) yra didesnis nei 10. iki 2027 m. Branduolinės sintezės kalba Q reikšmė atspindi branduolių sintezės reaktoriaus energijos vartojimo efektyvumą, tai yra, įrenginio generuojamos energijos ir energijos sąnaudos, reikalingos sintezės reakcijai palaikyti, santykį. Q reikšmės, didesnės nei 1, reiškia, kad reaktorius generuoja daugiau energijos nei suvartoja, o tai iš esmės yra tai, ką sintezės tyrimais buvo bandoma pasiekti komerciniame reaktoriuje dešimtmečius. Šiuo metu didžiausias mokslininkų pasiektas Q koeficientas yra tik 1,53.
Mažo reaktoriaus dizainas
„Energy Singularity“ nėra vienintelis sintezės startuolis, kuris siekia mažų reaktorių projektų. Deven, Masačusetso valstijoje įsikūrusi „Commonwealth Fusion Systems“ bendradarbiauja su MIT, kad sukurtų savo nedidelį branduolių sintezės reaktorių. Pavadintas Sparc, reaktorius yra maždaug 1/65 ITER reaktoriaus tūrio. Tikimasi, kad eksperimentinis reaktorius maždaug 10 sekundžių impulsais generuos apie 100 MW šilumos energijos – sprogs pakankamai didelis, kad galėtų maitinti mažą miestą.
Beje, maži reaktoriai vargu ar būdingi tik branduolinės sintezės sektoriui. Bideno administracija buvo tvirtas mažųjų modulinių reaktorių (SMR), kurie kelia bangas branduolio dalijimosi erdvėje, šalininkas.
Prieš trejus metus JAV Branduolinės reguliavimo komisija (NRC)8 patvirtino Centrus Energy Corp. (NYSE:LEU) prašymą gaminti High Assay mažai prisodrintą uraną (HALEU) jos sodrinimo gamykloje Piketone, Ohajo valstijoje, ir tapo pirmąja įmone Vakarų pasaulis už Rusijos ribų tai padaryti. HALEU paraiškos šiuo metu apsiriboja mokslinių tyrimų reaktoriais ir medicininių izotopų gamyba; tačiau HALEU reikės daugiau nei pusei šiuo metu visame pasaulyje kuriamų SMR. HALEU šiuo metu galima įsigyti tik iš TENEX , „Rosatom“ dukterinės įmonės.
Praėjusį lapkritį „Centrus Energy“ paskelbė, kad ji pirmą kartą pristatė 20 kilogramų HALEU UF6 į DoE, užbaigdama pirmąjį sutarties etapą. Pirmąjį etapą bendrovei pavyko užbaigti neviršydama biudžeto ir anksčiau nei numatyta. Dabar „Centrus“ nedelsdamas pereis prie antrojo sutarties etapo, reikalaujančio HALEU gamybos 900 kilogramų per metus.
Sausio mėn. DoE paskelbė prašymą teikti pasiūlymus (RFP) dėl urano sodrinimo paslaugų, kad padėtų sukurti patikimą vietinį kuro tiekimą naudojant HALEU. Infliacijos mažinimo įstatymas (IRA) suteiks iki 500 mln. USD HALEU sodrinimo sutartims, atrinktoms pagal šį RFP .
Alex Kimani iš Oilprice.com
Daugiau populiariausių skaitinių iš Oilprice.com:
