Společnost General Atomics (GA) se sídlem v kalifornském San Diegu oznámila koncept kompaktního pokročilého tokamaku Fusion Pilot Plant (FPP) ve stabilním stavu, který podle ní využívá její inovace a pokroky v technologii jaderné fúze. Zprávu o tom přinesl odborný server World Nuclear News.
Pomocí silných magnetů a mikrovlnného ohřevu vytváří fúzní systém General Atomics plazmu – horký plyn, v němž se elektrony oddělují od atomů. V ustáleném provozu se fúzní plazma udržuje po dlouhou dobu, aby se maximalizovala účinnost, snížily náklady na údržbu a prodloužila životnost zařízení.
Společnost uvedla, že zařízení bude využívat svůj patentovaný systém Fusion Synthesis Engine (FUSE), který inženýrům, fyzikům a operátorům umožní rychle provádět širokou škálu studií a průběžně optimalizovat elektrárnu pro dosažení maximální účinnosti.
Společnost General Atomics rovněž vyvinula pokročilou modulární koncepci (GAMBL), která je důležitou součástí zařízení pro výrobu energie z jaderné syntézy, jež produkuje tritium, zdroj energie z jaderné syntézy, aby byl palivový cyklus jaderné syntézy soběstačný.
Podle společnosti General Atomics by FPP poskytovala energii pro základní zatížení bez škodlivých emisí nebo dlouhodobého odpadu.
Komercializované fúzní elektrárny, schopné nepřetržitého provozu, by poskytovaly udržitelnou, bezuhlíkovou pevnou energii po celé generace,“ uvedla General Atomics.
„Pilotní fúzní elektrárna společnosti General Atomics je revolučním krokem vpřed v oblasti komercializace energie z jaderné fúze,“ řekl Wayne Solomon, viceprezident pro energii z magnetické fúze ve společnosti General Atomics.
„Náš praktický přístup k FPP je vyvrcholením více než šesti desetiletí investic do výzkumu a vývoje v oblasti jaderné fúze, zkušeností, které jsme získali při provozování Národního fúzního zařízení DIII-D jménem amerického ministerstva energetiky, a tvrdé práce bezpočtu obětavých lidí. Jedná se o skutečně vzrušující krok na cestě k realizaci energie z jaderné syntézy,“ doplnil Solomon.
„Společnost General Atomics má dlouhou a bohatou historii, kdy stála v čele fúzních inovací. Jsme hrdí na to, že jsme světovou jedničkou v teorii a modelování plazmatu, pokročilém materiálovém inženýrství a dalších oblastech nezbytných pro komerční využití jaderné fúze. Do tohoto úsilí hodláme vložit veškerou sílu našich institucionálních odborných znalostí, abychom posunuli naši vizi pro fúzní energii,“ dodal Brian Grierson, ředitel střediska Fusion Pilot Plant Hub ve společnosti General Atomics.
Díky podpoře amerického ministerstva energetiky a významné mezinárodní spolupráci provádí DIII-D od poloviny 80. let průkopnický výzkum v oblasti jaderné fúze. DIII-D má více než 100 zúčastněných institucí a výzkumný tým více než 600 uživatelů.
V březnu 2021 vědci z DIII-D zveřejnili nový koncept kompaktní konstrukce fúzního reaktoru, který by podle nich mohl pomoci definovat technologii nezbytnou pro komerční fúzní energetiku.
Koncepce kompaktního pokročilého tokamaku (CAT) umožňuje vytvořit výkonnější, soběstačnou konfiguraci, která efektivněji zadržuje energii, což umožňuje její výstavbu v menším měřítku a za nižší cenu. Koncepce CAT byla vyvinuta na základě simulací reaktoru, který je první svého druhu. Fyzikální přístup kombinuje teorii vyvinutou v zařízení DIII-D s výpočty vědců z Oak Ridge National Laboratory využívajících superpočítač Cori v National Energy Research Scientific Computing Center a je založen na vývoji a testování základních fyzikálních konceptů na zařízení DIII-D.
V červenci letošního roku General Atomics oznámila, že v rámci partnerství veřejného a soukromého sektoru financovaného ministerstvem energetiky, spolupracuje s Národní laboratoří Savannah River na řešení kritické výzvy pro ekonomickou fúzní energii. Partnerství spojí zkušenosti General Atomic ve výzkumu energie z jaderné syntézy s odbornými znalostmi Národní laboratoře Savannah River v oblasti zpracování a skladování tritia, jednoho z palivových plynů používaných při jaderné syntéze.
„Nadšení pro fúzní energii je na historicky nejvyšší úrovni, s historickým zájmem soukromého průmyslu a vlády,“ řekl k tomu senior viceprezident energetické skupiny General Atomics Anantha Krishnan.
„Těšíme se na spolupráci s našimi partnery, abychom naši vizi ekonomické fúzní energie uskutečnili. Nyní nastal čas pro jadernou fúzi a společnost General Atomics má v plánu jít touto cestou,“ dodal.
Jaderná či nukleární fúze je typ jaderné reakce, při které dochází ke slučování atomových jader lehčích prvků v jádra těžších prvků a zároveň k uvolnění energie. Termojaderná fúze probíhající za vysokých teplot je zdrojem energie většiny hvězd včetně Slunce. Jaderná fúze je v principu opakem štěpení jader těžkých prvků.
Snaha po využití jaderné fúze jako zdroj energie je předmětem bádání, jehož cílem je vytvořit fúzní reaktor. K tomuto zkoumání slouží zejména tokamaky a stelarátory. Jednorázovou jadernou fúzní reakci není těžké vyvolat lze jí dosáhnout například elektrickým výbojem, je ale obtížné udržet ji v reaktoru po delší dobu a zajistit kladnou bilanci získané energie ku dodané.
(nik)
