Erresuma Batuko Fusion Energy Programa: STEP Prototipo Zentralaren Kontzeptua Diseinua aurkeztu da 

Erresuma Batuko fusio-energia ekoizteko ikuspegia 2019an STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) programaren iragarpenarekin hartu zuen forma. Bere lehen fasea (2019-2024) fusio-prototipo-zentral integratuaren kontzeptu-diseinua kaleratuta amaitu da. Plasma tokamak makinaren bidez mugatzeko eremu magnetikoaren erabileran oinarrituko da, baina Erresuma Batuko STEP-ek tokamak esferiko bat erabiliko du ITERen erabiltzen den erroskila formako tokamak tradizionalaren ordez. Tokamak esferiko batek hainbat abantaila dituela uste da. Zentrala Nottinghamshiren eraikiko da eta 2040ko hamarkadaren hasieran martxan egotea espero da.  

Energia garbiaren iturri fidagarri baten beharra gero eta handiagoa den biztanleriaren eta munduko ekonomiaren energia-eskariari erantzuteko, erronkei erantzuteko azkar lagun dezakeena (erregai fosil agorgarriek, karbono-igorpenek eta klima-aldaketak, fisio nuklearren erreaktoreekin lotutako ingurumen-arriskuak eta pobreak). iturri berriztagarrien eskalagarritasuna) ez da inoiz gaur egungo garaian baino hain biziki sentitu.  

Naturan, fusio nuklearrak izarrak elikatzen ditu, gure eguzkia barne, zeinak izarren muinean gertatzen diren non fusio-baldintzak (hau da, tenperatura oso altua ehunka milioi gradu zentigraduko eta presioaren tartean) nagusi diren. Lurrean fusio-baldintza kontrolatuak sortzeko gaitasuna funtsezkoa da energia garbi mugagabea lortzeko. Honek energia handiko talkak eragiteko tenperatura oso altua duen fusio-ingurune bat eraikitzea dakar, talketarako probabilitatea areagotzeko plasma-dentsitate nahikoa duena eta fusioa ahalbidetzeko nahikoa denboran plasma mugatu dezakeena. Jakina, plasma gainberotua mugatzeko eta kontrolatzeko azpiegitura eta teknologia funtsezko baldintza da fusio-energiaren ustiapen komertziala egiteko. Munduan plasma-konfinamendurako ikuspegi desberdinak aztertzen eta aplikatzen ari dira fusio-energiaren errealizazio komertziala lortzeko.   

Konfinamendu inertzialaren fusioa (ICF) 

Fusio inertzialaren ikuspegian, fusio-baldintzak fusio-erregai kantitate txiki bat azkar konprimituz eta berotuz sortzen dira. Lawrence Livermore National Laboratory-ko (LLNL) National Ignition Facility (NIF) laser bidezko inplosio-teknika erabiltzen du deuterio-tritiozko erregaiz betetako kapsulak energia handiko laser izpiak erabiliz inplodatzeko. NIFek 2022ko abenduan lortu zuen lehen aldiz fusioaren piztea. Gero, 2023an hiru aldiz frogatu zen fusioaren piztea, eta horrek froga-kontzeptua baieztatu zuen fusio nuklear kontrolatua energia beharrak asetzeko ustiatu daitekeela.  

Plasma hurbilketaren konfinamendu magnetikoa  

Imanen erabilera plasma mugatzeko eta fusiorako kontrolatzeko leku askotan saiatzen ari da. IITER, Frantziako hegoaldeko St. Paul-lez-Durance-n kokatutako 35 nazioen fusio-energiaren lankidetza asmo handikoenak tokamak izeneko eraztun-toroa (edo donut gailu magnetikoa) erabiltzen du, fusio-erregaia denbora luzez nahikoa tenperatura altuetan mugatzeko diseinatuta dagoena. fusio-pizketa egin behar da. Fusio-zentraletarako plasma-konfinamendu-kontzeptu nagusi bat, tokamak-ek fusio-erreakzioa mantendu dezakete plasma-egonkortasuna dagoen bitartean. ITERren tokamak munduko handiena izango da.   

Erresuma Batuko STEP (Spherical Tokamak for Energy Production) Fusio Programa: 

ITER bezala, Erresuma Batuko STEP fusio programa plasmaren konfinamendu magnetikoan oinarritzen da tokamak erabiliz. Hala ere, STEP programaren tokamak forma esferikoa izango du (ITER-en erroskila itxurako ordez). Tokamak esferikoa trinkoa da, errentagarria eta eskalatzeko errazagoa izan daiteke.  

STEP programa 2019an iragarri zen. Bere lehen fasea (2019-2024) fusio-prototipo-zentral integratuaren diseinu kontzeptuala kaleratuta amaitu da.  

Royal Society-ko Philosophical Transactions A-ren gai tematiko bat, "IzenburuaFusio-energia ematea - Energia ekoizteko tokamak esferikoa (STEP)” 15ko abuztuaren 26an argitaratu ziren parekideek ebaluatutako 2024 artikuluz osatuta, eta bertan fusiotik elektrizitatea ekoizteko Erresuma Batuko lehen planta prototipoa diseinatu eta eraikitzeko programaren aurrerapen teknikoa zehazten da. Artikuluek beharrezko diseinu eta eskema teknologien argazki osoa jasotzen dute eta 2040ko hamarkadaren hasierarako planta prototipo batean integratzea.  

STEP programak fusioaren bideragarritasun komertzialerako bidea ireki nahi du, energia garbia, erregaien autosufizientzia eta planta mantentzeko bide bideragarria frogatuz. Ikuspegi holistiko bat hartzen du guztiz funtzionatzen duen planta prototipo bat entregatzeko, diseinuaren zati gisa kentzea ere kontuan hartzen duena. 

*** 

References:  

1. Erresuma Batuko Gobernua. Prentsa-oharra - Erresuma Batua fusio-zentral elektrikoen diseinuan liderra da. 03ko irailaren 2024an argitaratua. Hemen eskuragarri https://www.gov.uk/government/news/uk-leading-the-world-in-fusion-powerplant-design  

2. 'Delivering Fusion Energy - Energia Ekoizpenerako Tokamak Esferikoa (STEP). The Royal Society edizio tematikoa Philosophical Transactions A,. 15ko abuztuaren 26an argitaratutako gaiaren alean parekideen arteko 2024 artikulu guztiak. https://royalsocietypublishing.org/toc/rsta/2024/382/2280  

3. Erresuma Batuko ikertzaileek fusio-zentral elektriko berriaren diseinuak ikusi dituzte. Zientzia. 4ko irailaren 2024a. DOI:  https://doi.org/10.1126/science.zvexp8a 

*** 

Gaiarekin lotutako artikuluak  

• Nano marroiak (BDs): James Webb teleskopioak izarren antzera eratutako objekturik txikiena identifikatzen du (5 Urtarrila 2024) 

• 'Fusion Ignition' laugarren aldiz frogatu zen Lawrence Laborategian (20 abenduaren 2023) 

• Fusion Ignition errealitate bihurtzen da; Energy Breakeven Lortutako Lawrence Laboratory-n  (15 abenduaren 2022)  

***