Fusión nuclear: por qué la carrera para aprovechar el poder del sol acaba de acelerarse

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Fuente: https://www.newspostalk.com

Un disfrute preocupado aguarda en el aire. Seis investigadores descansan detrás de las pantallas del sistema informático, encajándose entre los paneles mientras realizan las comprobaciones finales. “Ve y haz que el arma también sea dañina”, entre ellos informa un técnico de servicio, que se mete en una recámara circundante. Audios de pitidos reducidos. «Listo», afirma la persona que realiza el examen. El área de control se queda en silencio. Después de eso, boom.

Después de la puerta, 3 kg de pólvora han presionado 1,500 litros de hidrógeno a 10,00 0 veces la presión del aire, lanzando un proyectil por el cañón de 9 metros de un arma de gas ligero de dos etapas a una velocidad de 6,5 kilómetros por segundo, con respecto a 10 Veces más rápido que una bala de un rifle.

En las pantallas, los investigadores están examinando la siguiente fase, cuando el proyectil golpea directamente en el objetivo: un pequeño bloque transparente hecho a fondo para magnificar la presión del choque. El proyectil requiere golpear su marca sin problemas al ras. Las amenazas más pequeñas que obstaculizan la física perfectamente ajustada.

“Da gracias a Dios”, dice en voz alta entre los profesionales, luego de evaluar la reproducción de un videoclip de la influencia de las armas clínicas. Fue el mejor tiro.

Aquellos en el área inicialmente Light Combination, en un parque de servicio en las afueras de la ciudad inglesa de Oxford, en realidad simplemente habían experimentado una acción más entusiasta en un objetivo de 60 años para responder entre los problemas más complicados de la investigación científica: cómo aprovechar la respuesta combinada que alimenta la luz del sol para crear energía eléctrica ordenada e ilimitada en el mundo.

La capacidad de combinación de poder, inicialmente encabezada por la Unión Soviética, ha seducido a los investigadores durante años, pero ha aparecido constantemente como algo contemporáneo.

«La combinación es probablemente el mejor obstáculo tecnológico que la humanidad haya abordado jamás», afirma Arthur Turrell, cuya publicación The Celebrity Builders describe la iniciativa de décadas de diseñadores, físicos y también matemáticos para lograr lo que algunos todavía creen que es difícil. «Exactamente qué tan cerca está depende del tiempo, sin embargo, de la voluntad, la inversión financiera y también la dedicación de las fuentes para llegar realmente».

Una variedad en expansión de negocios exclusivos, que consiste en First Light, actualmente tiene la intención de comercializar esos años de estudio público verificando que la energía combinada pueda funcionar y también conectándola a la red tan pronto como en 2030.

A diferencia de la fisión nuclear, cuando los átomos están divididos, la combinación no genera desechos contaminados sustanciales y nunca puede conducir a un accidente nuclear, como Chernobyl. Uno de los insumos químicos más confiables para la combinación, el deuterio y el tritio, también están fácilmente disponibles.

Simplemente un vaso del gas desarrollado por el procedimiento tiene la capacidad de energía de 1 millón de galones de aceite y también puede crear, dependiendo de la técnica de combinación, hasta 9 millones de kilovatios hora de energía eléctrica, suficiente para alimentar una casa por más de 800 años. , aproximan los investigadores.

Esas características, afirman sus partidarios, indican una combinación, al proporcionar energía eléctrica de bajo costo, sin restricciones y sin descargas, que realmente puede conservar el mundo.

«No podría ser mucho más positivo», afirma Sam Altman, inversor de Silicon Valley, que últimamente gastó 375 millones de dólares en la startup combinada estadounidense Helion .

Una sugerencia de la era soviética, tomada en exclusiva

Los físicos soviéticos crearon el fabricante de combinaciones inicial en la década de 1950 utilizando una técnica llamada combinación de detención magnética. El tokamak, abreviatura en ruso para cámara toroidal con bobinas magnéticas, permitió que un plasma de deuterio y también tritio, ambos isótopos de hidrógeno, se mantuviera en su lugar mediante imanes efectivos y también se calentara a niveles de temperatura más calientes que la luz solar para asegurar que los centros atómicos fusionar, desarrollar helio y también lanzar energía mientras lo hace.

El problema es que, si bien los investigadores han terminado siendo competentes en la integración de ambos isótopos, el tokamak soviético y también todos los demás sistemas de combinación creados porque requieren una gran cantidad de energía. Además de en más de medio siglo de intentos, ningún equipo ha tenido la capacidad de crear aún más poder a partir de una respuesta de mezcla de la que consume el sistema.

”¿Cuándo obtendremos energía eléctrica de la combinación? ¿Que diablos reconoce? afirma Steven Krivit, un autor de investigaciones científicas que durante 20 años ha sido un espectador importante de los inicios incorrectos de la combinación de poderes. «Hasta que veamos a alguien que proporciona el precio de la energía eléctrica de manera eficiente, todavía estamos haciendo investigación científica, nos abstendremos de innovar».

Sin embargo, después de una colección de desarrollos del sector público y económico en los últimos 6 meses, algunos individuos del mercado están aún más entusiasmados. En China, en mayo, un equipo llamado Oriente, el Tokamak especulativo avanzado superconductor, logró sufrir una respuesta de mezcla a niveles de 120 m Celsius durante un documento de 101 segundos. Los niveles de temperatura superiores a 100 m C que normalmente se necesitan para la combinación de detención magnética se habían adquirido antes, pero nunca se habían mantenido durante un período de tiempo tan largo.

Después de eso, en septiembre, una startup con sede en Boston mostró el uso de un superconductor de alta temperatura para crear un campo electromagnético mucho más poderoso que un tokamak convencional. El equipo, Republic Combination Solutions, que superó al Instituto de Innovación de Massachusetts, cree que la exploración ciertamente le permitirá crear un fabricante de combinaciones extra confiable que ciertamente será de menor tamaño, menos costoso y también mucho más sensato como recurso comercial de energía.

Nicholas Hawker, First Light Fusion’s 36-year-old chief executive, who founded the company with his former physics professor Yiannis Ventikos
Nicholas Hawker, First Light Fusion’s 36-year-old chief executive, who founded the company with his former physics professor Yiannis Ventikos © Tom Pilston/FT

Bob Mumgaard, presidente de CFS, contrasta la innovación con el desarrollo de la computadora. “Los sistemas informáticos, cuando tenían tubos de aspiración, ocupaban espacios enteros. Después de eso, cuando tenían transistores, se podía hacer que los sistemas informáticos fueran de menor tamaño y también, de repente, las personas que no estaban haciendo sistemas informáticos pueden hacer sistemas informáticos ”, afirma.

«La combinación tiene muchas características realmente preferibles, si se tiene en cuenta lo que se necesita para que todo el mundo resida en los medios de los que las personas son dignas de vivir y también para tener una tierra habitable», afirma. La siguiente acción en la dirección de la fabricación de energía es la construcción de una planta de presentación llamada Sparc, con la mitad de la dimensión de una cancha de tenis, que CFS espera que ciertamente alcance el poder web para 2025 y luego una planta de energía comercial en la década de 2030.

«Estamos utilizando una investigación científica reconocida, con un diseño completamente nuevo y también productos nuevos», afirma Francesca Ferrazza, física de la petrolera italiana Eni, que se ha asociado con el MIT desde 2008 y también es la mayor capitalista al aire libre en CFS. “La pasión sin duda sería ser un jugador en el área [de la energía de fusión] con una existencia considerable en diferentes componentes de la cadena de valor”, afirma.

«La combinación está llegando, más rápido de lo que anticipa», afirma Andrew Holland, presidente de la Organización del Sector de Combinación recientemente desarrollada, que cuenta la variedad de organizaciones exclusivas en la industria en todo el mundo en 35 y también se está expandiendo.

Una persona demora

El compromiso exclusivo en la industria es razonablemente nuevo. En el segundo cincuenta por ciento del estudio combinado del siglo XX, los consorcios públicos mundiales hicieron progresar el estudio y también las tareas más importantes del planeta siguen siendo financiadas por el gobierno.

La División de Energía de los Estados Unidos ayudó a desarrollar la Instalación de Combinación de Plasma del MIT, actualmente la Instalación de Investigación Científica de Plasma y también la Instalación de Combinación, en 1976 en acción para la situación del petróleo y también tasas crecientes. El Joint European Torus, que sigue siendo el tokamak más sofisticado del mundo, se abrió en Culham, una ciudad al sur de Oxford, en 1984. Después de eso, en 1985, el jefe de estado de los Estados Unidos, Ronald Reagan, y también Mikhail Gorbachev, su equivalente soviético, consintieron en co- opere en ITER, el activador especulativo termonuclear internacional, el trabajo de combinación nuclear más grande del mundo, para reducir el frío estrés de la batalla.

Algunos especialistas piensan que ITER probablemente seguirá generando energía web inicialmente, sin embargo, el trabajo, una cooperación entre 35 países que permanece inconclusa en Francia prácticamente 40 años después a un precio aproximado de más de $ 20 mil millones, en realidad ha terminado siendo un adagio. para el desarrollo antártico.

«Ninguno de los negocios de combinaciones exclusivas ciertamente estaría aquí hoy sin la investigación científica que se creó en el programa ITER», afirma Christofer Mowry, presidente de Combinación General de Canadá. «Sin embargo, el precio y el cronograma del ITER no deben utilizarse como un factor de referencia de lo que requiere para establecer y comercializar la combinación de energía».

Mowry, que se unió a la firma respaldada por Jeff Bezos en 2017, es particular, sin duda será el sector económico el que haga que el poder de combinación sea una verdad. Lo contrasta con la función que el SpaceX de Elon Musk ha desempeñado antes de tiempo en lo que respecta a la accesibilidad empresarial al área.

”SpaceX no diseñó la investigación científica de cohetes. Tomó 50 años de estudio, roció un poco de estas innovaciones modernas y también hizo una Belleza mucho mejor, mucho más rápida y menos costosa ”, afirma, describiendo el programa de la compañía del área de Estados Unidos.

La técnica de General Combination, a la que llama combinación de objetivos magnetizados, es poco común porque en realidad se ha hecho con una planta de energía nuclear fácilmente sensible en mente, afirma Mowry. Hace uso de una variedad de pistones de vapor para presionar rápidamente el plasma a problemas de combinación y también una superficie de pared de acero fluido para absorber el calor de la respuesta, que luego se utiliza para generar vapor pesado para impulsar una turbina eólica. generador. La construcción y la construcción de su planta de demostración inicial está programada para comenzar el año siguiente, también en Culham, y también se terminará en 2025.

En el monto total, el negocio de combinación exclusiva en realidad ha aumentado $ 2.3 mil millones en inversión financiera, según la organización del mercado. Más de una quinta parte de ese financiamiento fue incrementado simplemente este mes por Helion de Altman, que hace uso de una técnica más que llama combinación de no encendido pulsado. Implica aumentar el nivel de temperatura del gas a 100 m C en un «acelerador de plasma» con forma de mancuerna de 40 pies de ancho y seis pies de alto para registrar la potencia a medida que aumenta la respuesta y también presiona el campo electromagnético del sistema. .

Mowry sugiere que la selección de métodos se encuentra entre las dificultades de la industria emergente. “El mercado exclusivo aprueba aún más peligro de ir mucho más rápido y también menos caro”, afirma. «Eso implica que no todos los disparos entrarán, sin embargo, el mundo no requiere que todos entren».

Una industria impura

Inicialmente Light en Oxford, las esperanzas de los investigadores están fijadas en el arma de gas, que se utiliza para examinar la investigación científica, pero no se convertirá en parte del futuro sistema de energía, pero en el objetivo utilizado para albergar el gas deuterio-tritio y también magnificar la influencia del proyectil.

La teoría de First Light, basada en el concepto de combinación de detención inercial, es que al disparar un proyectil al objetivo a velocidades superiores a 20 km por segundo, suficiente para hacer un viaje de Londres a la ciudad de Nueva York en 4 minutos, pueden desarrollar suficiente poder para requerir el deuterio y también el tritio para fusionarse, vaporizando el objetivo, mientras produce la potencia equivalente de quemar 10 barriles de petróleo.

Iniciado por el presidente de 36 años, Nicholas Hawker, y también por su anterior profesor de física, Yiannis Ventikos, First Light desconfía de la estructura y el diseño del objetivo, que la empresa mantiene cuidadosamente asegurado. La reproducción en su oficina central, un dado transparente, de poco más de un centímetro de ancho, que encierra 2 píldoras redondas, parece un accesorio de una película de superhéroe.

«Es la píldora de café suprema», afirma Hawker, y describe que First Light desea producir y comercializar los objetivos para la futura planta de energía nuclear, desarrollada según su diseño, que sin duda requeriría vaporizar una cada 30 segundos para crear energía regular. Se sintió atraído, afirma, por «funcionar más allá del lado del entendimiento humano».

Sin embargo, es precisamente esta complejidad la que hace que los casos sean difíciles de validar y también ha contaminado la industria.

En 1951, en el momento álgido de la fría batalla, Juan Perón, el jefe de estado de Argentina, animó al mundo a que sus investigadores hubieran utilizado la combinación de poder, produciendo títulos de papel en todo el mundo. Sin duda, el gas combinado estaría rápidamente disponible, como la leche, afirmó, en envases de medio litro. Prácticamente 4 años después, en 1989, dos farmacias del College of Utah afirmaron que en realidad habían tenido la capacidad de fusionar centros al nivel de la temperatura del área en una simple celda electroquímica en un banco de laboratorio, un reclamo de seguro que se deshizo en semanas.

Tales casos quedan por considerar en el mercado. Krivit, el autor de la investigación científica, sugiere que hasta que un equipo revele que puede crear energía eléctrica a partir de una respuesta combinada, los capitalistas potenciales deben lidiar con casos de negocios exclusivos con escepticismo.

A First Light engineer works on an electro magnetic launcher near Oxford. One glass of the fuel created by the fusion process has the energy potential of 1m gallons of oil
Un ingeniero de First Light trabaja en un lanzador electromagnético cerca de Oxford © Tom Pilston / FT

Sin embargo, definitivamente se está haciendo el desarrollo, que consiste en el Centro Nacional de Ignición del gobierno federal de los Estados Unidos, donde en agosto los investigadores utilizaron 192 láseres para crear una respuesta combinada que parece haber estado más cerca de alcanzar el poder de la red.

«Fue la mayor innovación en combinación durante esencialmente años», afirma Turrell, incluido el hecho de que obtener energía combinada en la red en 2030 es una «pasión excelente».

«Sin embargo, si llegan en 2040, es más probable que sea una victoria sustancial para el mundo», incluye. «Y si llegan después de 2050 y el mundo [ya] ha llegado a la web, eso sin duda seguirá siendo una victoria sustancial para la humanidad debido al hecho de que necesitamos un perfil de los recursos de energía».

En esa fase, afirma Turrell, la combinación se puede utilizar para alimentar sistemas de captura de carbono de uso intensivo de energía, lo que hace posible que el mundo comience a cambiar, en lugar de lento, algunos de los daños ecológicos provocados por el ajuste ambiental.

Hawker espejos que ven. Los recursos de recursos renovables existentes, especialmente la energía eólica y también la solar, se pueden escalar tanto como cambiar las fuentes de combustible no renovables, sin embargo, ciertamente tendrá dificultades para satisfacer los aumentos de proyección en la necesidad de energía debido a la electrificación del sistema eléctrico mundial y también al aumento de la energía. uso en la creación de naciones, afirma.

En 2050, el mundo será sin duda requerirá 12 veces de energía eléctrica aún más ordenada que se genera hoy en día, según él, señalando el trabajo del medio ambiente escritor Salomón Goldstein-Rose “Todo lo que tenemos que añade la parte superior de la imagen existente es un punto excelente «, Afirma Hawker,» y también debemos hacerlo a un ritmo óptimo «.

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