”Când Iter va funcţiona, apetitul pentru fuziunea nucleară va fi uriaş. Va fi cea mai mare inovaţie a generaţiei noastre, iar tot mai multe companii se vor implica în domeniu şi alţii le vor urma„, spune Dinan.

 

Modul prin care Dinan vrea să facă marea descoperire în fuziunea nucleară se bazează pe cercetările făcute de oamenii de ştiinţă de-a lungul anilor în cadrul Centrului Ştiinţific Culham. Compania lui Dinan intenţionează să construiască un tokamak sferic bazat pe designul reactorului experimental de la Culham, numit Mega Amp Spherical Tokamak (Mast). 

 

Tokamakul este un dispozitiv înăuntrul căruia o serie de bobine sunt plasate în jurul camerei de reacţii în formă de tor. Miezul transformatorului trece prin centrul Tokamakului, în timp ce curentul de plasmă formează un circuit secundar. Câmpul perpendicular, aşa-numit şi poloidal, este indus atât intern de către curentul din plasmă cât şi extern de către bobine poloidale dispuse de-a lungul perimetrului camerei. Acest curent încălzeşte plasma la o temperatură necesară foarte ridicată, de circa 10 milioane de grade Kelvin (cam tot atâtea şi Celsius), potrivit informaţiilor nupex.eu.

 

Mast a generat plasme cu temperaturi de 23.000.000 de grade Celsius în interiorul vasului de 4 metri, dar încă nu produce o temperatură necesară pentru o fuziune nucleară. ”Vrem să construim mai multe astfel de reactoare pentru a testa ideea. Ţintim ca cu primul reactor să producem 100 MW de energie electrică“, spune James Lambert, şeful operaţiunilor de la Applied Fusion Systems, compania lui Dinan.

 

Lambert este de părere că simulările efectuate pe supercomputere îi vor ajuta să observe modul în care plasma se va comporta în interiorul reactorului, accelerând astfel procesul de proiectare. Între timp, lucrează şi la metode de imprimare 3D a componentelor astfel încât testarea să fie mai rapidă. ”Plasma are un comportament imprevizibil. Preţul supercomputerelor a scăzut foarte mult acum, ceea ce le permite cercetătorilor să testeze ideile înainte de a construi reactoarele“, spune Lambert.

 

O PIAŢĂ COMPETITIVĂ. 

 

Applied Fusion Systems intră într-o piaţă foarte competitivă. Una dintre cele mai vechi companii din domeniu se numeşte Tokamak Energy şi a fost înfiinţată în 2009. Şi Tokamak Energy se uită la un design sferic pentru a crea reactoare mici de energie. ”În urmă cu 20 de ani, oamenii se gândeau să creeze reactoare de fuziune mari care să genereze o încărcătură mare. Acum se uită la o sursă de energie mai mică, la centrale electrice de dimensiuni mici, de 100 MW“, este de părere David Kingham, director executiv al Tokamak Energy.

 

Compania este pe cale de a termina cel de-al treilea reactor de test, un dispozitiv de 2,5 metri înălţat cu magneţi de cupru. Tokamak speră să genereze plasme încălzite la 15.000.000 de grade Celsius până la finalul anului, iar în 2019 speră să poate ajunge la o temperatură de 100.000.000 de grade Celsius, necesarul pentru a crea o fuziune nucleară.

”Există îndeajuns de multe cunoştinţe despre fizică pentru ca aceste maşinării să funcţioneze. Acum trebuie să depăşim câteva obstacole inginereşti“, spune Kingham.

 

O altă companie, First Light Fusion, merge în altă direcţie. Aceasta speră să exploateze o tehnică numită fuziune inerţială, astfel lasere sunt trase către o porţiune de combustibil pentru a-l comprima până când atomi fuzionează. Cu toate acestea, până acum prin această tehnică s-a obţinut doar o treime din condiţiile necesare pentru o reacţie de fuziune. 

 

În ciuda progreselor lente, fuziunea nucleară a captat atenţia miliardarilor din Silicon Valley. Un exemplu este Paul Allen, cofondator al Microsoft, care a finanţat Tri Alpha Energy, companie ce a dezvoltat în ultimii 20 de ani un reactor care incendiază grinzi de plasmă într-o cameră de reacţie. În loc să utilizeze izotopii de hidrogen drept combustibil pentru fuziune, compania utilizează o formă de bor, dar asta înseamnă că are nevoie de temperaturi şi mai mari pentru a porni fuziunea. 

 

General Fusion, susţinută de Jeff Bezos, are o altă abordare: o cameră de reacţie cu o lăţime de 3 metri înţesată cu 220 de pistoane care vor crea o undă de şoc atunci când se declanşează simultan. Aceasta va crea un vârtej de plumb lichid şi litiu care se va prăbuşi în două inele de plasmă. 

 

RĂMÂN PROVOCĂRI SEMNIFICATIVE. 

 

”În mijlocul acestor reactoare există combustibil de 10 ori mai fierbinte decât centrul Soarelui. Trebuie să găseşti o soluţie stabilă şi sigură pentru a evacua căldura din reactor fără a topi vreuna din componente“, spune Chapman.

De asemenea, reacţiile de fuziune eliberează particule subatomice, numite neutroni, ce zboară şi se sparg de pereţii reactorului, afectând chiar şi cele mai dure metale. ”Un reactor de fuziune va fi cea mai mai mare sursă de neutroni de pe Pământ. Trebuie să fim capabili să înţelegem cum vor afecta materialele pe care le folosim pentru a crea reactorul. Aceasta este o ştiinţă complexă“, spune Ian Chapman.

 

Oamenii de ştiinţă de la Culham lucrează la diferite soluţii, inclusiv la o modernizare a reactorului Mast, ce ar costa 30 de milioane de lire sterline. Între timp, Dinan caută la marginea Londrei un loc potrivit pentru reactoarele sale. ”Este o perioadă foarte interesantă pentru domeniu. Se pare că vom intra în sfârşit în epoca în care vom vedea energia din fuziunea nucleară devenind realitate.“