Strokovnjaki menijo, da so fuzijski reaktorji „ekonomsko upravičeni“ | 2020

Vsebina:

Anonim

Raziskovalci na Univerzi Durham in Culham centru za fuzijsko energijo v Oxfordshireu so ponovno proučili ekonomijo fuzije, pri čemer so prvič upoštevali nedavni napredek v tehnologiji superprevodnikov. Njihova analiza izgradnje, obratovanja in razgradnje fuzijske elektrarne kaže finančno izvedljivost fuzijske energije v primerjavi s tradicionalno jedrsko energijo za jedrsko energijo.

Raziskava, objavljena v reviji Fuzijski inženiring in oblikovanje , gradi na prejšnjih ugotovitvah, da bi fuzijska elektrarna lahko proizvajala elektriko po podobni ceni kot cepilna naprava in opredelila nove prednosti pri uporabi nove tehnologije superprevodnikov.

Profesor Damian Hampshire iz Centra za materialno fiziko na univerzi v Durhamu, ki je vodil študijo, je dejal: "Očitno smo morali narediti predpostavke, vendar lahko rečemo, da naše napovedi kažejo, da fuzija ne bo veliko dražja od fuzije. fisijo. "

Takšne ugotovitve podpirajo možnost, da bi fuzijski reaktorji v generaciji ali dveh lahko ponudili skoraj neomejeno oskrbo z energijo, ne da bi prispevali k globalnemu segrevanju ali proizvajanju nevarnih izdelkov v znatnem obsegu.

Fuzijski reaktorji proizvajajo električno energijo s segrevanjem plazme na približno 100 milijonov stopinj Celzija, tako da se atomi vodika spajajo skupaj in sproščajo energijo. To se razlikuje od fisijskih reaktorjev, ki delujejo z delitvijo atomov pri precej nižjih temperaturah.

Prednost fuzijskih reaktorjev pred trenutnimi fisijskimi reaktorji je, da ne ustvarjajo skoraj nobenih radioaktivnih odpadkov. Fuzijski reaktorji so varnejši, saj ni radioaktivnega materiala na visoki ravni, ki bi lahko uhajal v okolje, kar pomeni, da nesreče, kot so Černobil ali Fukušima, niso možne, ker plazma preprosto izzveni, če se izogne.

Tudi fuzijska energija je politično varnejša, ker reaktor ne bi proizvajal izdelkov za orožje, ki bi širili jedrsko orožje. Uporablja se z devterijem ali težko vodo, ki se pridobiva iz morske vode, in tritijem, ki se ustvari v reaktorju, zato tudi z varnostjo oskrbe ni problema.

Testni fuzijski reaktor, mednarodni termonuklearni poskusni reaktor, je približno 10 let oddaljen od delovanja na jugu Francije. Njen cilj je dokazati znanstveno in tehnološko izvedljivost fuzijske energije.

Profesor Hampshire je dejal, da upa, da bo analiza pomagala oblikovalcem politike in zasebnemu sektorju, da bolj vlagajo v fuzijsko energijo.

"Cepitev, fuzija ali fosilna goriva so edine praktične možnosti za zanesljive velike energetske vire osnovnega tovora. Izračun stroškov fuzijskega reaktorja je kompleksen glede na razlike v stroških surovin in menjalnih tečajev. je velik korak v pravo smer, «je dejal.

"Znali smo o možnosti fuzijskih reaktorjev že vrsto let, vendar mnogi niso verjeli, da bodo zgrajeni zaradi tehnoloških izzivov, ki jih je bilo treba premagati, in negotovih stroškov."

"Čeprav še vedno obstajajo nekateri tehnološki izzivi, ki jih je treba premagati, smo pripravili močan argument, podprt z najboljšimi razpoložljivimi podatki, da bi lahko fuzijske elektrarne kmalu postale ekonomsko uspešne. Upamo, da bo to sprožilo naložbe za premagovanje preostalih tehnoloških izzivov in pospešitev proces načrtovanja za možnost sveta, ki ga poganja fuzija. "

Poročilo, ki ga je naročil Energetski program Združenega kraljestva za raziskave, se osredotoča na nedavni napredek pri visokotemperaturnih superprevodnikih. Ti materiali se lahko uporabijo za izdelavo močnih magnetov, ki ohranjajo vročo plazmo na mestu znotraj vsebovane posode, znane kot tokamak, v srcu fuzijskega reaktorja.

Ta napredna tehnologija pomeni, da so superprevodni magneti lahko zgrajeni v odsekih in ne v enem kosu. To bi pomenilo, da bi bilo vzdrževanje, ki je drago v radioaktivnem okolju, veliko cenejše, ker bi se lahko posamezni deli magneta umaknili za popravilo ali zamenjavo, namesto celotne naprave.

Medtem ko analiza upošteva stroške izgradnje, obratovanja in razgradnje fuzijske elektrarne, ne upošteva stroškov odstranjevanja radioaktivnih odpadkov, ki so povezani s cepitveno napravo. Za fuzijsko napravo bi bil edini radioaktivni odpadek tokamak, ko bi bil razgrajen, kar bi v svoji življenjski dobi postalo rahlo radioaktivno.