Z-Pinch: стартап, который хочет осуществить ядерный синтез в установке размером с гараж…
Ядерный синтез — невероятно сложная научная проблема, которую исследователи решают со всех сторон, но американская компания Zap Energy начинает попадать в заголовки благодаря одному из менее известных подходов. Стартап из Сиэтла достиг важной вехи в своей технологии термоядерного синтеза «Z-пинч» и теперь работает над тем, чтобы превратить ее в коммерческую реальность с помощью модульных реакторов размером с гараж.
Исследования ядерного синтеза направлены на воссоздание процесса, который происходит внутри Солнца, где интенсивное тепло и давление объединяются для создания плазмы, в которой атомные ядра сливаются с выделением энергии. Большая часть усилий в этой области сосредоточена на подвешивании этих потоков плазмы внутри реакторов в форме пончиков или витых колец с использованием невероятно сложных магнитных полей, и это будет названием игры в ИТЭР, крупнейшем реакторе для ядерного синтеза. мире, который вступит в строй в течение этого десятилетия.
Z-пинч представляет собой совсем другой путь, но в конечном итоге он может оказаться более дешевым и эффективным. Фактически, вместо сложной сети дорогих магнитных катушек и дорогих экранирующих материалов для их защиты системы Z-пинча полагаются на электромагнитное поле, генерируемое внутри самой плазмы. Это поле запирает плазму внутри относительно короткого столба и «сжимает» ее, пока она не станет достаточно горячей и плотной, чтобы сделать возможным ядерный синтез.
В 2019 году мы рассмотрели работу группы ученых из Вашингтонского университета, которые нашли решение проблем нестабильности, которые преследовали технологию Z-пинча с момента ее появления в 1950-х годах. Используя то, что в гидродинамике известно как осевой поток, команда продемонстрировала способ сгладить потоки плазмы, чтобы избежать набухания и искажений, которые исторически приводили к их коллапсу.
Между тем, один из авторов этого исследования, Ури Шумлак, стремился использовать эту технику осевого разреза потока, чтобы воплотить в жизнь технологию синтеза с Z-пинчем, став соучредителем Zap Energy в 2017 году. На прошлой неделе компания достигла важной вехи в своем развитии. путешествие, создав первые потоки плазмы внутри своего реактора-прототипа, названного FuZE-Q.
«Z-пинч долгое время был привлекательным способом осуществления ядерного синтеза, но в течение многих лет исследователи рассматривали нестабильность плазмы Z-пинча как непреодолимую проблему», — говорит Шумлак, главный научный сотрудник Zap Energy. С помощью моделирования и экспериментов мы продемонстрировали, что сдвиговые потоки могут стабилизировать термоядерную плазму и что стабильность должна быть расширена до коммерчески выгодных масштабов». Команда Zap Energy добилась быстрого прогресса с тех пор, как эта технология вышла из лаборатории, во многом благодаря недавнему росту команды и инвестициям».
Ранее команда продемонстрировала плазму с электрическим током в 500 килоампер (кА) — максимум, с которым могли справиться ее предыдущие прототипы реакторов. Но чем выше ток, тем горячее и плотнее становится плазма, поэтому новое поколение FuZE-Q было разработано для работы с токами 650 кА. Научное моделирование команды показывает, что это точка безубыточности, когда энергия, выходящая из устройства, больше, чем необходимо для его работы, определяемой как Q = 1.
«FuZE-Q — это четвертое поколение Z-образных устройств, которые мы создали, и, возможно, самое амбициозное, — сказал Брайан А. Нельсон, главный технический директор Zap Energy. «Мы разработали его универсальным, устойчивым и настраиваемым во многих отношениях, что будет иметь решающее значение при переходе к более высоким токам, температурам и плотности».
Команда Zap Energy только что завершила раунд финансирования в размере 160 миллионов долларов, который поможет вывести на рынок свою форму термоядерной энергии. Поскольку нет необходимости в дорогих магнитах или мощных лазерах, как в случае с другими подходами, компания планирует добиться этого с помощью балластов массового производства, которые достаточно малы, чтобы поместиться в гараже. Эти модульные устройства можно использовать для питания удаленных населенных пунктов или комбинировать и масштабировать для питания целых городов. Невероятный результат, особенно по сравнению с традиционным подходом ИТЭР, который пока стоил миллиарды и ни к чему не привел.
Новые, новаторские подходы к слиянию, такие как подход Оксфорда, обещают гораздо более простые решения, чем те, которые применялись до сих пор, основанные на форсировании conenumento.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей Экономических сценариев.
Статья Z-Pinch: стартап, который хочет осуществить ядерный синтез в установке размером с гараж… взята с сайта ScenariEconomici.it .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/z-pinch-la-start-up-che-vuole-realizzare-la-fusione-nucleare-in-ununita-grande-come-un-garage/ в Sun, 03 Jul 2022 21:23:07 +0000.