Największy projekt syntezy jądrowej na świecie rozpoczął wczoraj fazę montażu na południu Francji. Faza, która potrwa 5 lat i pozwoli na postęp w produkcji czystej energii na skalę handlową. A także nosi włoski podpis.
Projekt, w którym nasz kraj jest także bohaterem, dzięki Enei, która zajęła się projektem i programem badawczo-rozwojowym ITER. Na obecnym etapie budowy ENEA brała udział w projektowaniu i budowie elementów o wysokiej zawartości naukowej i technologicznej, które zostały niedawno wysłane do Francji na miejscu montażu Cadarache.
Jeden z najważniejszych super magnesów został również wyprodukowany we Włoszech.
„Wygraliśmy międzynarodowy przetarg o wartości 50 mln euro od Fusion for Energy, a ostatnio również kontrakt o wartości 5 mln euro z CERN”, wyjaśnia Antonio della Corte, prezes konsorcjum ICAS i szef działu nadprzewodnictwa w Enei.
Włochem jest również Sergio Orlandi, inżynier, który kieruje budową zakładu Iter. Na oczach całego świata, 28 lipca, pierwszy kawałek Iter tokamaka został opuszczony na miejsce, reaktor, który będzie replikował reakcje zachodzące na słońcu i ogólnie gwiazdach, aby wytworzyć czystą energię, bez ryzyka związanego z rozszczepieniem jądrowym. .
W przeciwieństwie do rozszczepienia, w którym atomy ciężkiego pierwiastka chemicznego, takiego jak uran-235, są rozszczepiane, fuzja jądrowa jest reakcją, w której jądra dwóch lub więcej atomów łączą się ze sobą , tworząc jądro nowy pierwiastek chemiczny. Aby to zrobić, muszą zostać połączone z ogromną siłą, zdolną przezwyciężyć odpychanie elektromagnetyczne.
Projekt o wartości 20 miliardów euro (Iter International Thermonuclear Experimental Reactor) ma na celu wykazanie, że połączenie można przeprowadzić na skalę komercyjną. Obiecuje czystą i nieograniczoną energię, ale mimo 60 lat badań wciąż musi sprostać technicznym wyzwaniom wykorzystania tak dużych ilości energii.
Wczoraj po ceremonii otwarcia zgromadzenia wystąpił Prezydent Francji Emmanuel Macron.
Właśnie rozpoczął się oficjalny początek montażu #ITER. Jeśli tego nie zrobiłeś, połącz się z nami przez YouTube https://t.co/w9T0gUMAmE #ITERAssemblyStarts #WeAreITER #fusionenergy pic.twitter.com/c7FkoUDzgn
- ITER (@iterorg) 28 lipca 2020 r
„ITER jest ewidentnie aktem wiary w przyszłość. U podstaw leży przekonanie, że nauka może naprawdę uczynić jutro lepszym niż dzisiaj ”- powiedział.
Iter tokamak może być początkiem punktu zwrotnego. Do montażu gigantycznego reaktora, który po ukończeniu waży 23 000 ton, posłużą miliony komponentów. To najbardziej złożony projekt inżynieryjny w historii. Prawie 3000 ton magnesów nadprzewodzących, niektóre cięższe niż jumbo-jet, będzie połączonych 200 km kabli nadprzewodzących, wszystkie utrzymywane w temperaturze -269 ° C przez największą kriogeniczną instalację na świecie.
Jak wiemy, obecnie elektrownie są oparte na paliwach kopalnych, rozszczepieniu jądrowym lub źródłach odnawialnych, takich jak energia wodna. Ale tokamak to coś zupełnie innego. W tokamaku energia wytworzona w wyniku fuzji atomów jest absorbowana w postaci ciepła w ściankach instrumentu. Podobnie jak konwencjonalna elektrownia, będzie wykorzystywać ciepło do produkcji pary, a następnie energii elektrycznej za pośrednictwem turbin i generatorów.
Ale jeszcze nas tam nie ma. ITER to tokamark, który pozwoli członkom zespołu przetestować działanie długich impulsów i liczne technologie wymagane w skali reaktora, ale maszyna nie będzie wyposażona do wytwarzania energii elektrycznej.
ITER z kolei przyczyni się do zaprojektowania maszyny DEMO nowej generacji, która poprowadzi badania nad syntezą jądrową do stworzenia prawdziwego prototypu reaktora termojądrowego.
„Wiedza i know-how zdobyte podczas eksploracji gorącej plazmy przez ITER posłużą do skonstruowania maszyny, która będzie badać ciągłą lub quasi-ciągłą (stan ustalony) pracę i testować wytwarzanie energii elektrycznej na dużą skalę” - wyjaśnia zespół. badań. „Na razie kilka koncepcyjnych projektów DEMO jest rozważanych przez wszystkie kraje członkowskie uczestniczące w ITER i jest za wcześnie, aby stwierdzić, czy DEMO będzie współpracą międzynarodową, taką jak ITER, czy serią projektów krajowych”.
Ale prace już trwają, a planowanie DEMO już się rozpoczęło. Budowa ma się rozpocząć w 2030 r., A eksploatacja w 2040 r.
Oprócz DEMO ostatnim krokiem w wytwarzaniu energii termojądrowej byłaby budowa kolejnego prototypu reaktora, w pełni zoptymalizowanego pod kątem konkurencyjnej produkcji energii elektrycznej. Moment powstania takiego prototypu zależy od woli politycznej osiągnięcia tego etapu, ale większość prognoz umieszcza tę fazę rozwoju energetyki poza połową wieku.
Fuzja jądrowa atomów w sposób kontrolowany uwalnia prawie 4 miliony razy więcej energii niż reakcja chemiczna, taka jak spalanie węgla, ropy lub gazu i 4 razy więcej niż reakcje rozszczepienia jądrowego (o jednakowej masie). Ponadto, jeśli chodzi o zrównoważony rozwój, „paliwa” fuzyjne są szeroko dostępne i prawie niewyczerpane. Deuter można destylować ze wszystkich form wody, podczas gdy tryt będzie wytwarzany podczas reakcji syntezy jądrowej, podczas gdy neutrony fuzyjne oddziałują z litem.
Zespół Itera wyjaśnia, że lądowe rezerwy litu pozwoliłyby elektrowniom termojądrowym działać przez ponad 1000 lat. Ponadto proces nie generuje CO2 ani innych emisji gazów cieplarnianych. Głównym produktem ubocznym jest hel, obojętny, nietoksyczny gaz.
W przeciwieństwie do rozszczepienia, reaktory syntezy jądrowej nie wytwarzają długotrwałych odpadów o wysokiej aktywności. Aktywacja komponentów w reaktorze termojądrowym jest na tyle niska, że umożliwia recykling lub ponowne wykorzystanie materiałów w ciągu 100 lat.
Źródła odniesienia: Iter
PRZECZYTAJ także:
- Fuzja jądrowa: 250 mln euro z Europy na sfinansowanie eksperymentów ENEA na czystej i nieograniczonej energii
- Fuzja jądrowa: czy rozwiąże światowe problemy związane z energią i zanieczyszczeniem?
- Fuzja jądrowa: 1,3 miliarda euro z Europy na ITER
