Rekordowy magnes. Oto kluczowy element elektrowni nowej generacji

Fizycy i inżynierowie z MIT połączyli siły, tworząc najsilniejszy na świecie wysokotemperaturowy magnes nadprzewodzący. Urządzenie zostanie wykorzystane w nowatorskim reaktorze termojądrowym i być może, przyczyni się do rewolucji w energetyce.

Pracownicy Plasma Science and Fusion Center MIT we współpracy z Commonwealth Fusion Systems, wykorzystali nowatorskie materiały nadprzewodzące do zbudowania eksperymentalnego wysokotemperaturowego magnesu. Urządzenie złożone z 16 płyt, wygenerowało podczas 23-minutowego testu pole magnetyczne na poziomie 20 tesli.

Mowa o wartościach kilkunastokrotnie większych od tych, jakie spotykamy choćby podczas rezonansu magnetycznego, a także setki tysięcy razy przewyższających pole magnetyczne Ziemi. Fizycy osiągali już indukcję na wyższych poziomach (japoński wynik to 1200 tesli), ale takie rekordy trwały zaledwie ułamek sekundy.

Pracownikom MIT nie zależało jednak na biciu rekordów, lecz na opracowaniu funkcjonalnego magnesu, który będzie mógł zostać wykorzystany w budowanym reaktorze fuzyjnym SPARC. Potężne pole magnetyczne odegra w konstrukcji kluczową rolę, utrzymując w ryzach plazmę rozpaloną do 100 milionów stopni.

Od wielu lat zespoły badawcze z całego świata usiłują ujarzmić proces syntezy termojądrowej. O ile samo doprowadzenie w laboratorium do połączenia jąder atomów wodoru nie stanowi większego kłopotu, o tyle bardzo trudno stworzyć warunki pozwalające na podtrzymanie takiej reakcji. Głównym zadaniem obecnego pokolenia badaczy jest wynalezienie technologii, która wygeneruje w ramach fuzji więcej energii, niż zużyje aparatura.

Jak tłumaczy szef projektu, Bob Mumgaard: "Świat potrzebuje całkowicie nowej technologii, która wesprze wysiłki na rzecz dekarbonizacji. Ta wydaje się niezbędna dla zatrzymania zmian klimatu".

Największe nadzieje na uzyskanie dodatniego bilansu energetycznego wciąż są pokładane w europejskim projekcie ITER, ale Amerykanie sądzą, że ich SPARC może wyprzedzić konkurencję. Zespół Boba Mumgaarda przekonuje, że tokamak wznoszony w Massachusetts zacznie działać już w 2025 roku, a do końca dekady fizycy będą gotowi do budowy pierwszej funkcjonalnej elektrowni termojądrowej.

„Zostało jeszcze wiele barier do pokonania, jednak ostatnie udane testy nastrajają mnie optymistycznie. Zespoły MIT i CFS mogą osiągnąć dodatni bilans energetyczny, a to zmieni reguły gry” – podsumowuje Maria Zuber z MIT.

Więcej informacji znajdziesz w źródle: D. Chandler, MIT-designed project achieves major advance toward fusion Energy, MIT News.