23948sdkhjf

Verdens største fusjonsreaktor gir håp om ren energi

En kraftig ny stålbygget tokamak-reaktor har som mål å endelig oppnå den hellige gral av fusjonsdrevet elektrisitetsproduksjon.

Dypt inne i den franske regionen Provence, som er valgt for sine gunstige geologiske, hydrologiske og seismiske forhold, samt tilgang til vann og elektrisitet, ligger et viltvoksende 180 hektar stort anlegg som huser den internasjonale termonukleære eksperimentelle reaktoren (ITER).

Uten skadelige biprodukter

Tradisjonelle kraftverk konverterer varme fra forbrenning av fossilt brensel eller kjernefysisk fisjon til damp som deretter brukes til å rotere turbiner som omdanner mekanisk energi til elektrisitet. Begge disse metodene, mens pålitelige kraftkilder, kommer med miljøpåvirkninger gjennom utslipp eller radioaktivt avfall.

Men hva om det var en måte å produsere denne varmen uten de skadelige biproduktene? Dette er drømmen om fusjonskraft, et pågående eksperiment for å produsere enorme mengder energi gjennom atomfusjon.

SE VIDEO AV REAKTOREN: 

Fusjon er identisk med prosessene som driver solen vår, og oppstår når to hydrogenatomer knuses sammen og smelter sammen til et enkelt heliumatom. Dette genererer enorme mengder energi uten å produsere radioaktive fisjonsprodukter.

Å lage denne prosessen byr på en alvorlig ingeniørutfordring, ettersom reaksjonene må kontrolleres nøyaktig i et rom der enorme mengder energi genereres.

Kraften til en stjerne i et stålbygget bur

Ved ITER-anlegget pågår bygging av verdens største tokamak-reaktor. I hjertet av denne eksperimentelle maskinen, som er basert på en sovjetisk modell utviklet på 60-tallet, er et torusformet vakuumkammer.

Vakuumkammeret veier 5200 tonn og har et volum på 1400 m³ og er det desidert største i sitt slag, noe som gjør det lettere for fysikerne som betjener det å kontrollere reaksjonene som trengs for å generere levedyktig fusjonskraft.

ITERs eksperimenter vil finne sted inne i dette stålbygde vakuumbeholderen, som inneholder fusjonsreaksjonene og er hermetisk forseglet, og fungerer som den primære sikkerhetsbarrieren. Her blir hydrogendrivstoff utsatt for enorm varme og trykk, og gjør det om til den varme, elektrisk ladede gassen kjent som plasma.

Dette vakuummiljøet gir strålingsskjerming og støtter plasmastabilitet, mens kjølevannssystemer som sirkuleres mellom de doble stålveggene på en sikker måte fjerner varmen som genereres mens reaktoren er aktiv. Dette er svært viktig siden det kreves temperaturer på mellom 150 og 300 millioner °C for fusjon.

Kraften til magnetiske felt

Smultringformen på interiøret gjør at plasmapartiklene inni kan sirkle kontinuerlig uten å berøre veggene. Dette supervarme plasmaet er innesluttet og kontrollert i tokamak-reaktoren av magnetiske felt produsert av 10 000 tonn superledende magneter.

ITER er i stand til å produsere sterkere felt enn konvensjonelle magneter når de holdes ved temperaturer på -269 °C, og bruker "høyytelses, internt avkjølte superledere" der superledende tråder er bundet sammen og inneholdt i en strukturell stålkappe.

VERDENS STØRSTE: ITERs nye fusjonsreaktor vil være verdens største når den er ferdigstilt. FOTO: WORLDSTEEL

Denne måten å generere magnetiske felt på er også billigere og mindre energikrevende enn alternativer, noe som gjør det til det eneste levedyktige alternativet for de massive magnetsystemene som trengs for å støtte fusjonskraft.

Ultralav temperatur

Vakuumbeholderen og dets superledende magnetsystem er alle inneholdt i ITER-kryostaten, som gir et vakuumrom med ultralav temperatur. Med sine 16 000 m³ er det det største høyvakuumtrykkkammeret i rustfritt stål som noen gang er bygget.

De ekstreme temperaturforskjellene i reaktoren gjør rustfritt stål til et ideelt valg. Stålets høye duktilitet og seighet er i stand til å opprettholde ytelsen ved høye og lave temperaturer og gjør det til en uerstattelig del av ITER.

Med tokamak forventet å være i drift innen 2025, håper fusjonsfysikere at dette vil være en game changer for energigenerering. Mens utsiktene til nesten ubegrenset ren energi forblir utenfor horisonten, er det klart at hvis vi skal oppnå kommersiell fusjon, vil det være stålets varige kraft som lar oss utnytte det.

Kilde: Worldsteel

Kilde: Worldsteel

Kommenter artikkelen
Tips redaksjonen
Bedriftenes egne nyheter
Se alle medlemsnyheter
Mest lest
Nyeste artikler
Se nyeste artikler
Anbefalte artikler
Utvalgte nyheter fra forsiden
Det siste stålet fra ukrainske Azovtal blir armbånd
- Panikken på stålmarkedet har lagt seg
Ny Storbritannia-kontrakt for Kongsberg Gruppen
Offshore Norge: Viktig å begrense fallet i produksjonen
Nordmenn flest positive til grunnrenteskatt
Plattform stengt ned ved en feiltakelse
Andre Nordiske Medier
Building Supply NO
PlastForum NO
Maskinregisteret

Send til en kollega

0.11