पृथ्वी पर उपलब्ध संलयन ऊर्जा के वर्तमान विश्व ऊर्जा की खपत दर का अनुमान भंडार में 100 मिलियन वर्ष। सिद्धांत रूप में, संलयन ऊर्जा कार्बन मुक्त ऊर्जा। इसलिए, नाभिकीय संलयन की एक मानव अटूट स्रोत बन सकता है यह लंबे समय के बाद से एक सपना रहा है।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में, जीता नए अनुसंधान परियोजनाओं में एक $ 30 मिलियन निवेश पाइपलाइन में हैं, और सार्वभौमिक परमाणु संलयन प्रौद्योगिकी प्राप्त करने के लिए प्रतिबद्ध है।
परियोजना 200 मेगावाट बिजली संयंत्र है कि सबसे आधुनिक व्यावसायिक ऊर्जा संयंत्रों के साथ पर्याप्त होगा की दुनिया का पहला सही मायने में एक संलयन ऊर्जा संयंत्र का निर्माण करना रिपोर्ट, संलयन ऊर्जा संयंत्र के निर्माण तेजी से और कम जोखिम के बराबर है, 15 वर्षों में पूरा किया जा सकता ।
चित्रा शू अंतिम संलयन ऊर्जा के रूप में माना जाता है
और, हमेशा की तरह एमआईटी और 'राष्ट्रमंडल फ्यूजन सिस्टम (सीएफएस)' नामक एक कंपनी का चयन उद्यमी कंपनियों में इस तरह के एक बिजली संयंत्र का निर्माण करने के रूप में एक ही है, इस स्टार्ट-अप कंपनियों इतालवी ऊर्जा कंपनी Eni से $ 50 मिलियन प्राप्त नहीं है। हाल ही में (ENI) निवेश और एमआईटी सीएफएस समान लक्ष्य संलयन ऊर्जा का तेजी से व्यावसायीकरण और नए उद्योगों की स्थापना के लक्ष्य को हासिल किया जा सके।
एमआईटी राष्ट्रपति राफेल Reif (एल राफ़ील रेइफ) इस साझेदारी की प्रतीक्षा कर रही।
टीयू मास्टर एमआईटी एल। राफेल रेफ
'यह एक ऐतिहासिक क्षण है: अतिचालक चुंबक प्रौद्योगिकी की प्रगति में इस तरह के सुरक्षा के रूप में पहुंच के भीतर संलयन ऊर्जा बनाने के लिए,, कार्बन मुक्त ऊर्जा का सामना करना पड़ मानवता बढ़ रही है जलवायु जोखिम के लिए नई संभावनाओं प्रदान करता है, और मैं एमआईटी करने में सक्षम हो खुश हूँ। उन्होंने कहा, औद्योगिक सहयोगी मानव जाति के भविष्य के लिए ऊर्जा क्रांति के लिए आगे बढ़ते हैं।
सीएफएस के सीईओ रॉबर्ट मुमगार्ड ने कहा, 'मौजूदा विज्ञान और प्रौद्योगिकी के सही संयोजन का पता लगाने के लिए दृष्टिकोण है, फ्यूजन एनर्जी के प्रभाव और क्षमता के बारे में कोई संदेह नहीं है, लेकिन सवाल यह है कि हम फ्यूजन एनर्जी कैसे हासिल करते हैं?' साझेदार और तब कदम से समस्या को हल करें। '
बाएं से दाएं: मार्टिन ग्रीनवाल्ड, एमआईटी सेंटर फॉर प्लाजामा साइंस और फ्यूजन, डैन ब्रुननामा, चीफ टेक्नोलॉजी अधिकारी, सीएफएस, जैश हार्टविग, सहायक प्रोफेसर, स्कूल ऑफ न्यूक्लियर साइंस एंड इंजीनियरिंग, सीएफएस मुख्य वैज्ञानिक अधिकारी ब्रैंडन सोलबोम, सीएफओ सीओ बॉब मुमर्ड, और पीएसएफसी निदेशक डेनिस व्हाइट
दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपरकॉन्डेक्चिव चुंबक बनाएं
विशाल ऊर्जा जारी किया जब, जैसा कि हम जानते हैं, (जैसे कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के रूप में) हल्के नाभिक की नाभिकीय संलयन की बहुलता है भारी नाभिक में गठबंधन (जैसे हीलियम) प्रक्रिया, जबरदस्त ऊर्जा सूर्य संलयन प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न होता है। एक बार अगर प्राप्त किया जा सकता नाभिकीय संलयन नियंत्रित, यह लंबे समय मानव ऊर्जा मुद्दों से ग्रस्त है पूरी तरह से सुलझा लिया जाएगा।
हालांकि, संलयन प्रतिक्रियाओं का उत्पादन शुद्ध ऊर्जा की आवश्यकता डिग्री सेल्सियस, कोई ठोस सामग्री इस तरह के उच्च तापमान सहन नहीं कर सकते, करोड़ों की चरम स्थितियों, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और सीएफएस के लक्ष्य 100 मेगावाट की एक कॉम्पैक्ट संलयन शक्ति का निर्माण करना है, जबकि।
चित्रा शू सीएफएस टीम
महत्वपूर्ण कदम अतिचालक विद्युत भी कॉम्पैक्ट Tokamak संलयन उपकरणों का एक महत्वपूर्ण घटक है, दुनिया के सबसे शक्तिशाली अतिचालक विद्युत निर्माण करना है। अतिचालक सामग्री अतिचालक चुंबक एक साथ लेपित钇 - 钡-कॉपर ऑक्साइड (YBCO) संमिश्र पट्टी
YBCO सामग्री का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह बहुत शुद्ध ऊर्जा संलयन उपकरणों, समय और संगठन की जटिलता के लिए आवश्यक निर्माण लोगों संलयन ऊर्जा के साथ संपर्क करने के लिए नए तरीके प्रदान करने की लागत को कम कर सकते है।
एमआईटी इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग के विभाग के प्रमुख, राइट ने कहा, क्योंकि चुंबक नई संलयन रिएक्टर के महत्वपूर्ण तकनीक है, और चुंबक के विकास के लिए एक महान अनिश्चितता है, तो परियोजना पहले दो या तीन साल के लिए विद्युत है रिसर्च।
'हम मानते हैं कि पहले स्थान पर चुंबक शोध लगाने से हमें तीन सालों के भीतर एक विश्वसनीय उत्तर दिया जाएगा। यह हमें आगे बढ़ने के लिए बहुत आत्मविश्वास भी देगा। हमें सबसे महत्वपूर्ण सवालों का जवाब दें: क्या हम चुंबकीय क्षेत्र की कमी का उपयोग कर सकते हैं? प्लाज्मा योजना शुद्ध ऊर्जा मिलती है? 'व्हाइट ने कहा।
सुपरकॉन्डक्टिंग चुंबक के इस प्रकार का प्रभाव भी अपेक्षा के लिए योग्य है। इस सुपरकंडक्टिंग चुंबक द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र मौजूदा फ्यूजन उपकरण के 4 गुना चुंबकीय क्षेत्र होगा, जो 10 गुना से अधिक समान आकार टोकैम डिवाइस की शक्ति में वृद्धि करेगा।
एमआईटी और सीएफएस से उम्मीद है कि वे तीन साल के अंदर सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट के अध्ययन को पूरा कर लेंगे। उस समय, वे सुपरकॉन्डक्टिंग मैग्नेट का उपयोग कॉम्पैक्ट फ्यूजन प्रायोगिक डिवाइस SPARC के डिजाइन और निर्माण के लिए करेंगे।
SPARC टोकमाक प्रायोगिक डिवाइस का आरेख। SPARC एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए एक उच्च तापमान सुपरकंडक्टर का उपयोग करता है, जो शुद्ध ऊर्जा उत्पादन के साथ पहले नियंत्रणीय प्लाज्मा फ्यूजन रिएक्टर होने की उम्मीद है।
प्रौद्योगिकी मैलास्थलों को चुनौती है कि संलयन
एक बार चुंबक तकनीक पूरी हो जाने पर, टीम का अगला कार्य मौजूदा टोकामिक प्रयोगात्मक डिवाइस पर आधारित सरल विकास करना है।
टोकैमक उपकरणों का अध्ययन और कई दशकों से परिष्कृत किया गया है। SPARC टोकमक उपकरणों का विकास है। उनमें से, एमआईटी ने 1 9 70 के दशक में ब्रूनो कॉप्पी और रॉन द्वारा अपने शोध कार्य शुरू किया। • रोन पार्कर ने दो प्रोफेसरों का नेतृत्व किया। उन्होंने अध्ययन किया चुंबकीय क्षेत्र का संलयन प्रयोगात्मक उपकरण एमआईटी में इस्तेमाल किया गया है और फ्यूजन साइंस के क्षेत्र में कई रिकॉर्ड बनाए हैं।
वर्तमान में, कॉम्पैक्ट डिजाइन स्पार्क संलयन प्रयोगात्मक डिवाइस 100 मेगावाट ताप विद्युत। प्लाज्मा ऊर्जा हीटिंग के लिए आवश्यक हालांकि विद्युत शक्ति में ताप विद्युत के सभी है, लेकिन यह 10 सेकंड की दालों के लिए पर्याप्त एक छोटे से शहर को बिजली है। नहीं निवर्तमान ऊर्जा है शुद्ध ऊर्जा उत्पादन: दो बार, यह संलयन के लिए एक तकनीकी मील का पत्थर हासिल करेंगे।
तुम्हें पता है, नाभिकीय संलयन प्रतिक्रिया हासिल करना मुश्किल नहीं है, लेकिन सबसे बड़ी समस्या यह संलयन रिएक्टर ऊर्जा उत्पादन इनपुट ऊर्जा है कि आदेश संलयन और ऊर्जा संलयन प्रतिक्रिया द्वारा जारी पार करने के लिए ऊर्जा प्राप्त करने के लिए सेवन किया जाता है से अधिक है। यह एक pyrrhic है प्रक्रिया।
स्पार्क के आधार पर, वैज्ञानिकों ने एक नया परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण के लिए दो बार बड़े रूप में, यह व्यापार में एक शुद्ध ऊर्जा उत्पादन प्राप्त कर सकते हैं, और बन वाणिज्यिक संलयन रिएक्टर डिजाइन और निर्माण के अंतिम प्रदर्शन कर सकेंगे।
परियोजना अर्थ की एक और परत है, यह बड़े पैमाने पर अंतरराष्ट्रीय सहयोग परियोजना आईटीईआर के एक पूरक अध्ययन बन जाएगा।
चित्रा शू आईटीईआर (आईटीईआर) परियोजना
आईटीईआर दुनिया के सबसे बड़े विलय प्रयोगात्मक डिवाइस, वर्तमान में दक्षिणी फ्रांस में बनाया जा रहा है। सफल, आईटीईआर संलयन उत्पादन 2035 में की उम्मीद है, तो कर सकते हैं, हार्टविग परिचय के अनुसार, स्पार्क उत्पादन शक्ति आईटीईआर 1/5 है, लेकिन यह है आईटीईआर का आकार 1/65 है।
ऊर्जा बाजार को नए सहयोग मॉडल की जरूरत है
कई सालों से, फ्यूजन रिसर्च के लिए सरकार के समर्थन में, वैज्ञानिकों ने कई व्यावसायिक अनुभव जमा कर दिए हैं। उनमें से एमआईटी के शोध कार्य 1971 से 2016 तक हैं, अर्थात् अल्कोटर सी-मॉड और अन्य प्रयोगात्मक अध्ययन।
यह उन कामों के आधार पर भी है, जो एमआईटी ने अनुसंधान के लिए एक अच्छी तरह से वित्त पोषित स्टार्टअप कंपनी के साथ सहयोग करने का फैसला किया। व्हाइट, ग्रीनवाल्ड और हार्टविच ने कहा कि हालांकि संलयन ने पर्यावरण में सुधार के लिए एक बड़ा योगदान दिया है, इसमें समय लगता है, लेकिन इस सहयोगी अनुसंधान से बाजार में प्रवेश करने के लिए फ्यूजन टेक्नोलॉजी का समय कम हो सकता है।
अतीत में, ऊर्जा स्टार्टअप को अक्सर बाजार में नई ऊर्जा प्रौद्योगिकियों को लाने के लिए पर्याप्त अनुसंधान धन की आवश्यकता होती है। प्रारंभिक निवेश के पारंपरिक रूप अक्सर लंबी-चक्र और घनी पूंजी के प्रति काउंटर चलाते हैं जो ऊर्जा निवेशकों से परिचित हैं।
'फ्यूजन रिएक्शन का निर्माण करने के लिए विशेष परिस्थितियों के कारण, शोधकर्ताओं को एक निश्चित स्तर पर शोध करना चाहिए। इस वजह से, फ्यूजन टेक्नोलॉजी की तेजी से प्रगति सुनिश्चित करने के लिए इस अकादमिक-औद्योगिक साझेदारी आवश्यक है। यह गैरेज में तीन इंजीनियरों के विपरीत है। यह एक ऐप बनाने में इतना आसान है, 'ग्रीनवाल्ड ने कहा।
सीएफएस द्वारा किए गए पहले दौर के निवेश का उपयोग एमआईटी के नए सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट के अनुसंधान के लिए किया जाएगा। बेशक, टीम को भी विश्वास है कि यह सफलतापूर्वक मैग्नेट विकसित कर सकता है जो जरूरतों को पूरा कर सके।
ग्रीनवाल्ड ने कहा, 'लेकिन यह नहीं कहना है कि यह एक आसान काम है, इसके लिए बहुत सारे शोध कर्मचारियों की आवश्यकता है। ग्रीनवाल्ड ने यह भी बताया कि एक टीम ने अध्ययन करने के लिए सुपर-कंडक्टिंग सामग्री के साथ मैग्नेट बनाये हैं अन्य परियोजनाओं में, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र संलयन रिएक्टरों के लिए आवश्यक दो बार होता है। हालांकि इस चुंबक का आकार छोटा है, यह सुपरकंडक्टिंग चुंबक अवधारणा की व्यवहार्यता की पुष्टि करता है।
सीएफएस में निवेश के अलावा, एनी ने पीएसएफसी फ्यूजन टेक्नोलॉजी नवाचार प्रयोगशाला शोध परियोजनाओं के समर्थन में माइटई के साथ सहयोग की भी घोषणा की। अगले कुछ वर्षों में, इन शोध परियोजनाओं में कुल निवेश 2 मिलियन यूएस डॉलर तक पहुंच जाएगा।
ग्रीनवाल्ड ने कहा: 'हमारी रणनीति एमआईटी जैसी संस्थाओं द्वारा शोध के आधार पर एक रूढ़िवादी भौतिक विज्ञान दृष्टिकोण का उपयोग करना है। यदि SPARC वांछित लक्ष्य को प्राप्त करता है, तो वास्तविक ऊर्जा संयंत्र के पैमाने पर शुद्ध ऊर्जा उत्पादन प्राप्त करना, जो किटी हो के संयोजन किट्टी हॉक पल (1 9 03 में उत्तर कैरोलिना में किट्टी हॉक की किट्टी हॉक के लिए पहला परीक्षण उड़ान क्यों थी।)