Магнитната система Demo4 на Tokamak Energy може да пренася 12 млн. ампера електроенергия

Енергията от термоядрен синтез е бъдещето на чистата и устойчива енергия. Тя се генерира по време на реакция, в която 2 по-леки атома се сблъскват, за да образуват по-тежки и да освободят енергия. Тази енергия се овладява и се използва за генериране на електричество.

През последните десетилетия бяха направени множество пробиви и изследвания в областта на термоядрената енергия, а Tokamak Energy току-що обяви нов пробив, само два месеца след като обяви постигнето на рекордни температури в токамак.

По време на международната конференция за енергията от термоядрен синтез тази седмица, Symposium on Fusion Engineering (SOFE), Tokamak Energy обяви разработването на свръхпроводяща магнитна система, наречена Demo4.

През централната колона на тази магнитна система ще преминават невероятните 12 милиона ампера (А), което е четири пъти повече от тока, преминаващ през токамака ST40 на компанията. Това е 120 000 пъти повече от типичната 100-амперна консумация на електроенергия в средностатистически дом в Обединеното кралство, например.

Високотемпературна свръхпроводимост

Едно от основните изисквания към реакторите за термоядрен синтез е наличието на силни магнитни полета, които могат да контролират и ограничават горещата плазма в реактора. За да се генерират такива големи магнитни полета, трябва да се пропускат големи количества ток.

Свръхпроводниците имат нулево съпротивление на електричеството, което ги прави идеален избор за тази цел. Те обаче изискват много ниски температури, близки до абсолютната нула (-273,15 градуса по Целзий). Решението е да се използват определени материали, които проявяват свръхпроводимост при относително по-високи температури (-196 градуса по Целзий).

Тези материали, известни като високотемпературни свръхпроводници (HTS магнити) са от решаващо значение за енергията от термоядрен синтез, а Tokamak Energy е пионер в създаването им.

Тези HTS магнити генерират силни магнитни полета, които ограничават и контролират плазмата, улеснявайки постигането на по-високи налягания и температури, необходими за реакциите на термоядрен синтез. Освен това HTS магнитите изискват по-малко енергия за охлаждане, което опростява системите за охлаждане и намалява разходите в реакторите за термоядрена енергия.

Системата Demo4

Компанията Tokamak Energy разработва магнитната система Demo4, за да възпроизведе магнитните полета, необходими за електроцентралите за термоядрен синтез. Плазмата в ядрата на реакторите може да достигне температури, по-високи от тези в центъра на Слънцето (~15 милиона градуса по Целзий).

Чрез създаването на силни магнитни сили Tokamak Energy има за цел да тества за първи път сценарии, свързан с термоядрените електроцентрали.

Системата Demo4 се състои от 44 магнитни намотки, изработени от HTS лента. Системата ще работи във вакуум при изключително ниска температура от -253 градуса по Целзий, постигната чрез криоохладители със затворен цикъл.

„Demo4″ ще бъде напълно балансиран набор от магнити, оформени в конфигурация на токамак. Важното е, че системата ще ни позволи да създадем значителни магнитни сили и да ги тестваме за първи път в сценарий, свързан с термоядрените електроцентрали. Изводите от тази уникална система ще допринесат за напредъка на нашето разбиране за технологията, необходима за осигуряване на чиста, сигурна и достъпна енергия от термоядрен синтез през 2030 година.“

реъм Дънбар, технически ръководител в Tokamak Energy

Системата Demo4 ще бъде сглобена и тествана през 2024 година в централата на Tokamak Energy в Милтън Парк, Великобритания.