Innováció

Korlátlan energia olcsón és egyszerűen: meghaladta a Nap hőjét a Bill Gates által támogatott fúziós koncepció

Devenyi Dalma | 2024.04.29. 05:35

Egy fúziós start-up cégnek sikerült a Nap magjánál melegebb hőmérsékletet előállítania egy „egyedülálló” megközelítéssel, amely állítása szerint korlátlan tiszta energiát biztosíthat a versenytársak költségének és bonyolultságának töredékéért.

 

Az amerikai székhelyű Zap Energy azt állítja, hogy fúziós koncepciója mostanra belépett azon technológiák ritka sorába, amelyek 10 millió Celsius-foknál forróbb elektronhőmérsékletű termikus fúziós plazmát hoztak létre – írja a Recharge.

A Zap Energy április 23-i sajtóközleményében közölte, hogy egyedülálló megközelítése, az úgynevezett sheared-flow-stabilized Z-pinch (szabad fordításban: nyírásos áramlással stabilizált Z-becscsípődés) mostanra már túljutott ezen a mérföldkövön, és nagyjából 11 és 37 millió Celsius-fok közötti hőmérsékletet ért el.

Mi az a Z-pinch?

A pinch jelentése angolul csípés, becsípődés. Z-pinch jelenségről akkor beszélünk, amikor rúd alakú vezetőkön – például kapilláris kisüléssel keltett plazmaoszlopon – átfolyó áram hatására olyan mágneses tér jön létre, amiben a sugárirányú Lorentz-erő a plazmaoszlop összenyomódását eredményezi. A külső mágneses nyomást egy idő után a gáz belső nyomása ellensúlyozza, és végül kitágítja a plazmaoszlopot. Az egyensúly időpillanatát Z-pinch időnek nevezzük.

Forrás: ResearchGate

„Ez a teljesítmény a fúziós rendszerek kulcsfontosságú korlátja” – írja Zap Energy, azt állítva, hogy Z pinch reaktora a legegyszerűbb, legkisebb és legolcsóbb eszköz, amely ezt elérte. Ben Levitt, a Zap kutatási és fejlesztési alelnöke szerint aprólékos, egyértelmű mérésekkel ellenőrizték az eredményeket, amelyeket a hagyományos fúziós szabványok szerint hihetetlenül szerény méretű eszközzel értek el.

„Immár a világ legkiválóbb fúziós berendezéseivel állhatunk egy szinten, de rendkívüli hatékonysággal, és a bonyolultság és a költségek töredékével.”

 

Csillagok, csillagok

A fúzió ugyanazt a folyamatot használja, amely a csillagok fényét és hőjét termeli, hidrogént és más könnyű elemeket olvaszt össze, hogy hatalmas mennyiségű energiát szabadítson fel, amelyet az ágazat úttörői korlátlan szén-dioxid-mentes villamos energia előállítására szeretnének felhasználni. Ezt gyakran a transzformáció „Szent Gráljaként” emlegetik.

A seattle-i székhelyű Zap az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Advanced Research Projects Agency – Energy nevű kutatási projektjéből vált ki.

Támogatói között szerepel Bill Gates energetikai innovációs alapja, a Breakthrough Energy Ventures és a Shell Ventures, amely 2022-ben 160 millió dollárt adott a Zapnak egy C sorozatú finanszírozási körben.

A Zap azt állítja, hogy a tokamakokkal és a sztellarátorokkal – a két főáramú fúziós megközelítéssel – ellentétben, amelyek az elmúlt évtizedekben a fúziós kutatások többségének középpontjában álltak, technológiája nem igényel drága és bonyolult szupravezető mágneseket vagy nagy teljesítményű lézereket.

„A Zap-technológia nagyságrendekkel olcsóbb és gyorsabban megépíthető, mint más eszközök, ami lehetővé teszi számunkra a gyors iterációt és a legolcsóbb termikus fúziós neutronok előállítását” – mondta Benj Conway, a start-up vezérigazgatója és társalapítója.

A fúziós reakció létrehozásához először plazmára van szükség. A Zap fúziós készüléke először gázt fúj egy kamrába. Egy intenzív energiaimpulzus ionizálja a gázt, ami egy két láb hosszú plazmafonallá alakul, amely több mint tízszer erősebb elektromos áramot vezet, mint egy villámcsapás. Ezután a fúziós reakciók hulláma a deutérium és trícium üzemanyagot nagy energiájú héliummá és neutronokká alakítja át, amelyeket hő- és áramtermelés céljából be lehet fogni.

Ezt a Z-pinch fúzió néven ismert megközelítést már az 1950-es években is tesztelték, de Zap szerint a kutatókat megakasztotta, hogy a plazmák milyen gyorsan kialudtak.

A Zap azt állítja, hogy a problémát a nyírt áramlás stabilizálásával oldotta meg – ez egy olyan plazmafizikai innováció, amely elméletileg szinte korlátlanul meghosszabbíthatja a Z-pinch plazma élettartamát.

„A dinamika a plazmafizika csodálatos egyensúlyozó aktusa. Ahogy egyre nagyobb és nagyobb plazmaáramokra emelkedünk, optimalizáljuk azt pontot, ahol a hőmérséklet, a sűrűség és a Z-pinch élettartama összehangolódik, hogy stabil, nagy teljesítményű olvadó plazmát alkosson.” – mondta Levitt.

Míg a Zap pénzt takarít meg a szupravezető mágneseken, az általa választott üzemanyag, a trícium ezsméletlenül drága – a hírek szerint 2022-ben grammonként 30 000 dollár, így majdnem olyan értékes, mint a gyémánt.

 

Kiemelt kép forrása: Zap Energy

  Devenyi Dalma
Bejegyzés megosztása
Ajánlott cikkek
Iratkozz fel hírlevelünkre!
©2024 NRGREPORT, Minden jog fenntartva.