Револуција во фузијата со електрични удари: Ќе преминат ли ласерите на гас?

Најосновното прашање околу енергијата од фузија долго време е исто: Дали кинетичката енергија произведена енергија е доволна за да се покријат трошоците за нејзино производство? Големи реактори како Commonwealth Fusion Systems вложуваат амбициозни инвестиции; сепак, комерцијалната големина сè уште не дава јасен одговор. Еден друг заинтересиран учесник во ова натпреварување е Pacific Fusion; со експериментот Z Machine во Националната лабораторија Сандија ги објавува своите резултати и покажува дека е можно да се избегнат некои скапи компоненти.

n

Pacific Fusion воведува пристап со фузија, што се заснова на електрични удари наместо пред-начална грејачка предтретман со ласери. Овој пристап создава силно магнетно поле околу малите горива пелети за да се стискаат пелетите многу кратко време. Целта е да се елиминира сложеноста и трошоците што ги бараат ласерите, со што се зачувува конкурентна предност во трошоците за производство на енергија.

n

Традиционалните процеси на претходно загревање користеа ласери и дополнителни магнетни системи, што ги зголемуваше инвестициониот трошок. Но, со подобрувања како промените во дизајнот на цилиндрот околу пелетите гориво, претходното загревање веќе не е потребно. На експериментите со Z Machine, секој пелет се полни со 120 наносекунди со насочен проток од 22 милиони ампери; тоа е време што се совпаѓа со blink на окото. Горивото е во пластична капсула со обвивка од алуминиум. Тастата од алуминиум може да се прилагоди за да се контролира колку магнетното поле ќе ја проникне во горивото, а ова овозможува прецизност што е слична на онаа при изработка на куршуми со .22 калибар.

n

Исто така, значаен напредок е и во намалување на потрошувачката на енергија. Екстраната енергија што е потребна за магнетното поле да навлезе во горивото се одржува под под 1% од вкупната енергетска потрошувачка; на тој начин се подобрува целокупната ефикасност. Идејата за отстранување на ласерите многу ја намалува трошокот за одржување, што исто така ја намалува и цената на енергијата. Ласерите, кои можат да предизвикаат сериозно оштетување дури и во едно употребено напаѓање, бараат милиони долари инвестиции. Според Pacific Fusion, овие промени можат да создадат револуција во трошоците за енергија.

n

Целта на компанијата е до 2030 година да постигне нето енергиски приход низ целата инсталација, создавајќи комерцијален модел со производството на повеќе енергија од онаа што е заложено. Намалувањето на делови како цевките со магнети и ласерите, повремено или целосно, може да го намали пречката за репетативните и поекономични пукнувања. Pacific Fusion тврди дека со овие чекори ќе ја реализира првата комерцијална инфраструктура за фузија до средината на 2030-тите.

Цената за енергијата од фузија долго време е во центарот на широка дискусија. Големите проекти бараат милијарди долари инвестиции заради создавање на нуклеарна енергија при високите температури и притисоци; сепак, успехот во трговскиот аспект ќе биде зависен од тоа дали ќе се исполни условот дека цената на енергијата произведена ќе ги покрие трошоците за одржување и продажба. Досегашните напори на Pacific Fusion ја потенцијализираат можноста за промена со намалување на зависноста од ласерите, што би можело да ја промене оваа рамнотежа.

n

Овој пристап се базира на тоа дека кога структурата околу пелетот е соодветно дизајнирана, процесот на стискање може да се изврши без ласери. Насочените струи од 120 наносекунди со 22 милиони ампери, што се користат во експериментите со Z Machine, покажуваат способност за создавање огромна енергија на многу мал објект, што ја поддржува стратегијата за зголемување на енергетскиот излез и намалување на цената.

И стратегијата за минимизирање на претходното загревање со магнетни полета, и намалувањето на ласерската инфраструктура може значително да го намалат трошокот за одржување и работа на реакторите. Според Pacific Fusion, исклушувањето на ласерите не само што ги намалува трошоците, туку и ги зголемува надежноста и повторливоста. Ова ја прави целта за нето енергиски приход до 2030 година посервена и помоќна.

n

Компанијата сега работи на проектот за системите за прикажување и се надева дека ќе продолжи со изградба на објект што ќе обезбеди стабилна енергетска добивка. Овој пат за големо производство на енергија се гледа не само како технологијата за поедноставена градба, туку и како чекор што ќе ја засили економската изводливост.