Informatika és tudomány

SG.hu

Egy évtizeddel később fogják beindítani az ITER-t, a világ legnagyobb fúziós erőművét

A Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) 35 ország magfúzióból származó villamos energia előállítására irányuló törekvése, bejelentette, hogy legalább nyolc évvel elhalasztják az üzemeltetés megkezdését.

A tokamak egy olyan általában tórusz alakú berendezés, amely képes a benne körben elhelyezett, elektromágnesek által létrehozott mágneses mezőben az extrém hőnek és nyomásnak kitett, plazmává átalakult gázokat tárolni. A forró plazmát erős mágnesek segítségével tartják távol a kamra falától, a hőt pedig arra használják, hogy vizet gőzzé forraljanak, amely turbinákat hajt meg, és így villamos energiát termel. Az ITER megépítette a világ legnagyobb tokamakját, és azt reméli, hogy deutérium-trícium plazmát fog létrehozni, amelyben a fúziós körülményeket főként a belső fúziós fűtés tartja fenn, és nem kell folyamatosan energiát bevinni. A projekt célja, hogy 50 MW bemenő energiából 500 MW fúziós energiát állítson elő, egy olyan demonstrációként, amely utat mutat a kereskedelmi hasznosítás számára.

Pietro Barabaschi, az ITER főigazgatója felvázolta a projekt új alapvonalát, amely felváltja a 2016 óta használtat. Ez a régebbi dokumentum 2025-re irányozta elő az "első plazmát" - de csak "rövid, alacsony energiájú gépkísérletként, viszonylag minimális tudományos értékkel". A tervezett kísérletsorozat 2033-ig folytatódott volna. A szervezet 2020 óta tudatában van, hogy a 2025-ös határidő betarthatatlan, így ezek a változások nem váratlanok. A COVID-19 megnehezítette a tokamakk megépítésére irányuló, már korábban is nehézkes erőfeszítéseket, amelyeket minőségi problémák és túlzottan optimista feltételezések kísértek az alkatrészek gyártásával kapcsolatban. Az ITER működéséhez 6000 tonnányi mágnes kell, amely 41 gigajoule energia tárolására képes. Ezt nem lehet könnyű megépíteni!


"Megőrizhettük volna a 2016-os ütemtervet, de ez logikátlan lett volna - a teljesebb gép megépítéséhez szükséges további kulcsfontosságú alkatrészek rendelkezésre állására alapozva" - ismerte el Barabaschi. Az új alapvonal a kutatási műveletek elindítását helyezi előtérbe, amely a mostani remények szerint 2033-ban kezdődik. Barabaschi kifejtette, hogy a késedelem lehetőséget ad az ITER-nek arra, hogy a tokamak egyes elemein további teszteket végezzenek, ami azt jelenti, hogy 2033-ra egy "teljesebb gép" áll majd rendelkezésre. Az ITER 2039-re szeretné, ha a deutérium-trícium üzemeltetési fázis 2039-ben kezdődne - négy évvel később, mint ahogyan azt eredetileg tervezték.

Az egyik nagy változás az alaptervhez képest az, hogy a tokamak első falához - a plazmával szemben lévő részhez - berillium helyett volfrámot használnak. Az ITER szakemberei úgy döntöttek, hogy a volfrám "relevánsabb a jövőbeni felhasználás és az esetleges kereskedelmi fúziós berendezések számára". A terv megvalósításához további 5 milliárd euróra lesz szükség. Az ITER tagjai fontolgatják ezt a követelményt. Az ITER új alapvonalat bejelentő közleménye megjegyzi, hogy a "költségeket hagyományosan nehéz pontosan megbecsülni, mivel a pénzügyi hozzájárulások nagy részét az ITER-tagok természetbeni formában, komponensek formájában nyújtják, amelyek többségének tényleges költségeit a tagországok kormányai nem kötelesek közzétenni". Szóval az 5 milliárd eurós számot vegyük egy jó nagy csipetnyi fenntartással.

A fúziós kísérletek kimutatták, hogy a technológia ígéretes tiszta energiaforrásként, ezért is öntik bele a kormányok a pénzt. Eddig azonban egyetlen kísérlet sem közelítette meg az ITER tervezett teljesítményét - vagy akár csak a megbízható működést.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • NEXUS6 #17
    Öööö. Ne vigyük már félre a dolgokat, plazmainstabilitás/gravitáció ügyében. Amit írtam, az természetesen csak a csillagokra vonatkozott és nem a mesterséges fúziós rrendszerekre.

    Pont arra akartam kilikadni, hogy fenntarthatóságában pont ugyan olyan rendszert kéne találni, mint egy csillag, csak azt ugye nem lehet lemásolni, mert a stabil nem tul aktív kitöréseket, instabilitásokat produkáló természetes rendszer az pont egy Nap méretű. Tehát más utat kell keresni.

    Én egy gyűrűs rendszerben úgy képzelem el ezt, hogy az lehet egy jobb megoldás annál, mintha a plazmát próbáljuk stabilizálni, ha mi magunk keltjük a kontrollált instabilitásokat. Pl egy gyűrűs plazmán másodpercenként 50X végig vonuló instabilitási frontból egy/három tekerccsel ki lehet szedni pont olyan energiát, amit szinte közvetlenül lehet hálózatra kötni, és nem kell egy hőerőművet, veszteségekkel, bonyolult mechanikával a reaktorra ráépíteni. Az instabilitási kérdés megoldódott, ráadásul az energia kinyerés kérdése sem probléma többé.
  • kvp #16
    "létezik hidegfúzió és létre is hozták laboratóriumban"

    Megkerestem es a muon alapu nem eletkepes, mivel elvi szinten is tobb energiat igenyel mint amennyit kinyerhetnek a fuziobol es nem is tarolhato a futoanyag. A gyorsitokban utkoztetett 1-1 atom nem skalazhato fel energiatermelesre. A gravitacio egy olyan ero, amit nem konnyu kivaltani.
  • Csaba161 #15

    De, létezik hidegfúzió és létre is hozták laboratóriumban. Csak az kellett hozzá, hogy kicserélték a hidrogén körüli elektronokat müonokra, így ezek a fajta hidrogén atomok sokkal kisebbek lettek és már szobahőmérsékleten olyan közel kerültek egymáshoz a protonok, mint amilyen közel a Napban több millió fokon, és sikerült fuzionálniuk...
  • kvp #14
    "de elvileg akkor feltalálták az örökmozgót nem? Hiszen több energiát termel mint ami a saját működéséhez kell."

    A tabortuz begyujtasahoz is kevesebb energia kell mint amennyit termel, de kozben eleg a tuzeloanyag. Itt is ez tortenik, hidrogenbol lesz helium + kis feny es plusz neutron sugarzas. Ennek a sugarzasnak egy resze kellene, hogy fenntartsa a reakciot es a folosleget lehetne kinyerni. Ezt a folos sugarzast lehet hove vagy fennye alakitani. Hoenergia eseten pl. vizet forralhatnak, feny eseten meg napelemeket lehet vele hajtani. A napenergia is az utobbit hasznalja, a fuzios energiabol feny lesz es abbol csinal aramot a napelem. Elonye, hogy elvi szinten hatekonyabb mint vizet forralni a napenergiaval. (van vizforralos naperomu is, tehat ott is megprobaltak kb. mar mindent)

    "Ergo, minnél kisebb méretben próbálkozunk, a gravitáció nélkül annál nagyobb plazmainstabilitásokat látunk."

    Pont a gravitacio okozza oket. Marmint amikor a gravitacio nem osszehuzza a kozeppont fele, hanem a reaktorhoz kepest lefele huzza a plazmat. Erre ket trivialisnak tuno megoldas lenne:

    - Kihasznalni a foldi gravitaciot a reaktor uzemeltetesere, de ez kizarja a gyurus plazmat, azaz a folyamatos fuziot.
    - Melyurben uzemeltetni a reaktort, ahol nem hat olyan nagy mertekben a gravitacio.

    Harmadik lehetoseg lenne az impulzus uzemu reaktor, amikor linearisan gyorsitott plazma sugarakat utkoztetunk. Ilyen lenne elvileg a linear accelator magnetic confinement alapu Farnsworth - Bussard fusion reaktor.

    Egy pelda egy ilyen reaktor elmeleti megvalositasra:
    https://thundersaidenergy.com/2022/03/28/helion-linear-fusion-breakthrough/
    https://en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy

    Ha a technologia bevalna, akkor nagyon olcson lehetne nagyon nagy mennyisegu energiat eloallitani. Raadasul uzemanyag is lenne hozza boven pl. a napszelbol a Hold poraban megkotve.

    "csak egy kérdés: mi a helyzet a hideg fúzióval?"

    Nem letezik. A fuziohoz plazma allapot szukseges, amibol nincs hideg valtozat, legalabbis ember altal eloallithato gravitacios es nyomas tartomanyban.
  • Macropus Rufus #13
    csak egy kérdés: mi a helyzet a hideg fúzióval? Anno olvastam valahol, hogy elméletileg ez is lehetséges. (pár évtizeddel ezelőtt a meleg fúzió is csak egy elméleti dolog volt).
    Sztem nem fog beválni ez a melegfúziós dolog. Túl sok energia megy el arra, hogy saját magát működtesse. És nem értek a lovakhoz, de elvileg akkor feltalálták az örökmozgót nem? Hiszen több energiát termel mint ami a saját működéséhez kell.
    (de majd kijavít valaki ha rosszul látom :) )
    Mess with the best, die like the rest
    Linux4ever
  • NEXUS6 #12
    Ha olyan könnyű lenne fúziós erőművet építeni, akkor kb 1950-ben már megtették volna.
    Miért nem az? Nézzük a természetet. Kb a Nap 1/10-méreténél, tömegénél van a legkisebb tartósan fúziót produkáló csillag alsó határa. Hát az mondjuk nem kicsi, emberi mértékben. Kisebb méretben is beindulhat, de az viszonylag gyorsan leáll. A Napnál kisebb méretű csillagokból ugyan rahedli sok van, és mint látjuk bolygó is kering körülöttük, de van egy kis bökkenő. Minnél kisebb a csillag annál instabilabb, mégha annál hosszabb életűbb is. A vörös törpék többsége detektáltan un. fler csillag. Vagyis a Napnál 10X akkora kitöréseket produkál, ami nem éppen egy családbarát tulajdonság, így a bolygók ellenére nem sok élet várható körülöttük.

    Ergo, minnél kisebb méretben próbálkozunk, a gravitáció nélkül annál nagyobb plazmainstabilitásokat látunk. A Tokamak rendszerű fúziós reaktor is jó ötletnek tűnt, egészen addig, amikor már az elején nem találkoztak pl. az un kink instabilitásokkal. Gyak hurkokat húzott a plazma beleütközve a reaktor falába. Eltelt 75 év és még mindíg azzal szórakoznak, hogy az instabilitásokat a tokamakoknál kiküszöböljék.

    Véleményem szerint ez egy tévút. Épphogy gerjeszteni és kontrollálni kéne az instabil jelenségeket, Ugyanis egy szép instabilitás a saját kis mágneses terével ideális lehetőség, hogy egyszerű tekercsekkel elektromos energiát szedjünk ki a plazmából. Szerintem kicsit fejlettebb, hatékonyabb is lenne, mint a vízforralással próbálkozni.
    Histeria est magistra vitae.
    Ez nem trollkodás, ez online graffiti! ;)
  • ZenMillitia #11
    az ipari erdek marcsak ilyen. reg mehetne sok helyen, de a $ fontosabb,mint a hosszutavu befektetes. pont mint a husipar. mindenki tudja,hogy egeszsegtelen a hus, a tej a tojas a sajt, mindenki tudja,hogy rakkelto, megis legalis mint a szinten rakkelto egeszsegtelen karcinogen bor,sor, ergo alkohol. lazan isszak gyerekek elott veszelyeztetve oket a tragya peldamutatassal.
    ilyen amikor a $ fontosabb,mint az ember, az allatok vagy a csodalatos termeszet. szanalmas parazita emberi formatoltott faj. tisztelet a kiveteleknek, akik valoban emberek, es nem csak a formajuk olyan trojai falokent.
    Utoljára szerkesztette: ZenMillitia, 2024.07.10. 13:48:46
  • kvp #10
    "Akkor ha zárt rendszer lenne és nem lép ki a rendszerbol semmi akkor miért vizpart mellé telepitik? akkor odavihetnének bárhova anyni vizet a tartályokba amenni kell és akkor mukodik bárhol bármeddig."

    Modern reaktorok eseten harom hutokor van. Egy belso, ami reaktoron at megy, ez fuziosnal nem kell, mert kozvetlen hosugarzast hasznal. Egy masodlagos ami a tenyleges goz, ez hajta a turbinakat. A harmadik pedig a masodik kort huti, ez lehet egy folyo, egy to vagy ha nincs eleg viz a kornyeken, akkor egy hutotorony. Ez utobbi esetben lehet parologtatasos vizhuteses vagy leghuteses is. Az utobbi eseten nincs vizveszteseg, de dragabb, mivel nagyobb huto felulet kell. Egyebkent az urben ez utobbi amit hasznalnak, csak meg nagyobb felulettel, mert ott csak hosugarzassal tud hot veszteni a rendszer.

    Egyebkent fuzios reaktorbol lehet epiteni kozvetlen konverziosat is, amikor a keletkezo hosugarzast infravoros tartomanyos napelemek nyelik el, csak a megoldas a sugarzas arnyekolasa miatt problemas. Ennek egy valtozata az RTG aramfejleszto, amikor a keletkezo hot peltier elemek alakitjak kozvetlenul aramma. Ilyen van tobb marsjaron es urszonan is es csak egy passziv hutoborda kell a kulso oldalra. (ez a megoldas mukodik fuzios es fisszios rendszerekkel is, csak sokkal dragabb mint a goz)

    Az ITER-el az a gond, hogy mar most tudjak, hogy elavult a rendszer, de nem akarjak visszabontani. Pedig egy modernebb, szupravezetos rendszernek nagyobb eselye lenne mukodni, gyorsabban. (meg a foldrenges hatas csokkento rendszerrol is kiderul, hogy nem lesz jo, de mivel az epulet alatt van, ezert mar nem akarnak hozzanyulni, pedig a legkisebb rezgestol is szeteshet a plazma) Senki nem meri kimondani, hogy ujra kellene kezdeni az elmult tobb fel evszazad eredmenyeit beepitve, inkabb csak tovabb huzzak, hogy a technika sikertelensege majd csak a kovetkezo vezetes alatt kovetkezzen be. Meg a kovetkezo es igy tovabb...
  • repvez #9
    Akkor ha zárt rendszer lenne és nem lép ki a rendszerbol semmi akkor miért vizpart mellé telepitik? akkor odavihetnének bárhova anyni vizet a tartályokba amenni kell és akkor mukodik bárhol bármeddig.
    DE a rendszer hutésére a folyobol vezetnek el vizet ehhez pluszba ugy kell megoldani az egész rendszert, hogy a halak és más élölények ne sérüljenek , de ez nem 100% os illetve a rendszer lehutése után nem pont ugyan olyan hőfoku viz megy vissza a folyoba sem mint ami bement és egy érzékeny vizivilágnak ez pont elég, hogy az alga és egyébb élöhely felboruljon és kihaljanak onnan az élölények. Esetleg a vizgőzt is van , hogy a szabadba engedik ez is befolyásolhatja a környék időjárását megnovelve a csapadékhajlamot. illetve az már nem negy vissza folyomederbe tehát a lejjebb lévő területen akár kiszáradhat a meder vagy a környező folyok tavak a nem elegendő vizhozamnak.

    Paksnál is meg van szabva, hogy max 26 fokos vizet engedhetnek vissza, de mi van ha a duna 22 fokos és a hutoviz meg 25 fokosan megy vissza 3 fokkal melegebb a szabályoknak megfelel ,de az élölényeknek nem biztos, hogy jo hosszutávon.

    ÉS lehet, hogy ha külön nézed a generátort akkor megvan a 95% os hatásfok, de ha azt nézed, hoyg az egész rendszer menyni akkor máris joval alatta van.
    Vegyuk az itert millio celzius fokos a plazma, a tokamak fala, hogy ne olvadjon le max 1000 fokos lehet abbol átad a környező viznek 400 fokot, már annál a konverzionál sincs meg a 95%.
    Ha nagyon le akarom egyszerüsiteni akkor egy belso égésu motorra kötök a fötengelyre egy generátort és igy termelek áramot, a belso égésu motor jobb esetben 40%os hatásfokkal alakitja át a höenergiát mozgási energiává amit 95%os generátor alakit árammá.
    Tehát a 40% 95%a = 38%
    Akkor ugye hogy van a rendszerben mit fejleszteni és javitani?

    Ezzel szemben egy szél és egy napenergia erőmu nem befolyásol modosit semit a környezetéből ahol telepitik. vagy lényegesen kisebb mértékben.
  • Cat #8
    "ÉS az a viz honnan lesz ? arról megy mindenhol a hir, hogy szukosek az ivőviz készletek , de akkor majd még pluszba felhasználjuk az áram elöaáálitásához?"

    A vízforralással semmi probléma nincs, az nem veszik el, egy zárt körben van. Felforralják 3-400 fokra, nagy nyomáson, az meghajt egy turbinát, ami áramot termel. Ez borzasztó régi technológia, a hatásfoka messze 95 százaléka felett van, jelenleg nem ismerünk ennél hatékonyabb áramtermelési konverziót. A gőz közben lehűl, és azt visszaküldik ismét felmelegíteni, tehát a víz nem lép ki a rendszerből és egyáltalán nem szennyződik be a környezet.
További bejegyzések a fórumban...