تینا مزدکی_محققان سازمان انرژی اتمی بریتانیا (UKAEA) از تأسیسات تسریع تحقیقات همجوشی رونمایی کردهاند. این مرکز که ELSA نام دارد، در تأسیسات فناوری همجوشی این سازمان در یورکشایر جنوبی افتتاح شده است.
تیم سازنده آن اعلام کرد که ELSA از دماهای بسیار شدید برای شبیهسازی شرایط داخل یک رآکتور همجوشی استفاده میکند تا دوام اتصالات قابل نصب مجدد (RMJs) را آزمایش کند. این اتصالات برای دسترسی و نگهداری در طول عملیات نیروگاههای آینده ضروری هستند.
شبیهسازی دمای فضایی برای ابررساناها
ELSA دماهایی در مقیاس برودتی (Cryogenic) بین ۲۰ تا ۷۰ کلوین (۲۵۳- تا ۲۰۳- درجه سلسیوس) تولید میکند تا دمای عملیاتی مورد نیاز برای آهنرباهای ابررسانای با دمای بالا (HTS) را شبیهسازی کند.
کویلهای HTS برای محدود کردن و شکل دادن به پلاسما در داخل دستگاه همجوشی حیاتی هستند و این کار را با تولید میدانهای مغناطیسی قوی و با حداقل اتلاف مقاومتی انجام میدهند. مهندسان UKAEA به دنبال دستیابی به مقاومتی یک میلیونم آن چیزی هستند که در لوازم الکترونیکی مصرفی یافت میشود. طبق بیانیه مطبوعاتی، کاهش دما برای ایجاد قویترین میدانهای مغناطیسی، مستلزم کمترین میزان مصرف انرژی ممکن است که باعث کاهش هزینههای عملیاتی و حمایت از تجاریسازی انرژی همجوشی میشود.
تیم تحقیقاتی اشاره کرد که ELSA در حال حاضر در حال آزمایش اجزای جدید «اتصالات قابل نصب مجدد» (RMJ) است. این اجزا دارای مقاومت الکتریکی بسیار پایینی هستند و برای نگهداری کارآمد نیروگاههای همجوشی آینده، ضروری خواهند بود. اتصالات RMJ بخشی از کویلهای میدان حلقوی (Toroidal Field Coils) دستگاههای همجوشی هستند که پلاسما را محدود میکنند. آنها در اطراف قفس مغناطیسی رآکتورهای توکاماک نصب میشوند تا دسترسی سریع برای تعمیر و نگهداری در حین عملیات نیروگاه را فراهم کنند.
یکی از مدیران مهندسی UKIFS در این رابطه توضیح داد که اتصالات قابل نصب مجدد و سایر جنبههای فناوری آهنربای ابررسانای با دمای بالا، به تأسیسات برودتی مانند ELSA برای آزمایش جنبههای مختلف فناوری نیاز دارند و چنین مراکزی بسیار کمیاب هستند.
بخش حیاتی برنامه STEP بریتانیا
این طراحی جدید RMJ بخش مهمی از برنامه STEP بریتانیا را تشکیل میدهد؛ یک نمونه اولیه نیروگاه انرژی همجوشی که قرار است در وست برتون (نورث ناتینگهامشایر) ساخته شود و هدف آن آغاز عملیات تا سال ۲۰۴۰ است. اتصالات RMJ برای موفقیت پروژه STEP حیاتی هستند، زیرا دسترسی سریع برای نگهداری در طول فعالیت نیروگاه را ممکن میسازند.
مسئولیت اجرای برنامه STEP بر عهده شرکت «راهحلهای همجوشی صنعتی بریتانیا» (UKIFS) است که زیرمجموعه کامل UKAEA محسوب میشود. یکی از مدیران UKAEA در این باره اظهار داشت تیم آنها در یورکشایر جنوبی موظف است به این سؤال پاسخ دهد که «چگونه» میتوان انرژی همجوشی تجاری و مقرونبهصرفه را به دست آورد و تیم آنها سخت تلاش میکند تا نتایج دقیقی برای تعیین محیطها و مواد بهینه برای طراحی بادوام نیروگاه ارائه دهد و این کار شامل بررسی مقرونبهصرفهترین راهحلها برای دستیابی و حفظ پایدار انرژی همجوشی است.
انتظار میرود موفقیت STEP در اثبات توجیه تجاری، راه را برای توسعه ناوگانی از نیروگاههای همجوشی در سراسر جهان هموار کند. گزارشی اخیر تخمین زده است که پروژه STEP در صورت عملکرد کامل نیروگاه، منجر به ایجاد ۶۵۰۰ شغل در محل میشود و در طول فازهای ساختوساز، مشاغل بیشتری ایجاد خواهد شد. همچنین این پروژه منجر به سرمایهگذاری قابل توجه زیرساختی در منطقه گستردهتری خواهد شد.
از نظر یکی از مدیران برنامه STEP، مهار قدرت ستارگان برای تولید انرژی پاک و پایدار روی زمین نیازمند همکاری معنیدار در رشتههای علمی، مهندسی و ساختوساز است.
منبع: interestingengineering
۲۲۷۳۲۳