http://www.usinenouvelle.com/article/la-course-a-la-fusion-nucleaire.N378725
Nükleer füzyon için yarış
Sınırsız ve temiz nükleer füzyon enerjisinin hayali, yarım yüzyıldır insandan kaçmıştı. Ancak dijital ekonomideki en büyük isimlerle finanse edilen start-up'lar, on yıl içinde söz veriyor.
New York, 2050. Hidrojen plazması, 150 Mill Milyon derece santigratta ateşlendi. Hidrojen atomları, çok büyük miktarda enerjiyi birleştirir ve salıverir. Termonükleer reaksiyonu barındıran reaktör, bir yarı römork kabının büyüklüğü ile ilgilidir. Mütevazı boyutuna rağmen, 150 000 evlerinin yakınında beslenir. Dahası, aynı reaktör okyanusları fırtınalamak için 200 000 tonluk dev bir kargo gemisini iter. Gökyüzüne birkaç yüz kilometre uzaklıktaki uzay mekiği hızlanıyor. Nükleer füzyonla tahrik edilen Mars'a bir ay içinde katılacak. Geleneksel problardan altı kat daha hızlı!
Kuzey Amerika şirketleri tarafından çok sayıda küçük nükleer füzyon reaktörü olan 2025 ve 2050 arasındaki gelişme bir devrimdir. Güneşin kalbinde meydana gelen reaksiyonu yeniden üreterek [karşısına bakın], dünya artık sera gazı üretmeden neredeyse sınırsız bir yakıttan, hidrojenden büyük miktarda elektrik üretebilir. ne atık. Atlantik'in diğer tarafında, Cadarache'de (Bouches-du-Rhône), Iter, füzyon elde etmek için koşulları üretebilecek tesis devasa tokamakıyla durma noktasında. Yedi ülke ve Avrupa Birliği tarafından finanse edilen bu megaproje, 2025'te faaliyete geçti. İlk 2029 birleşme sürecini gerçekleştirerek, bilimsel topluluğa eşsiz bir plazma fiziği anlayışı sağladı. Ancak çok pahalı, çok karmaşık, hiçbir zaman beklenen sanayi öncesi model olmadı.
Bilim kurgu? Tabii ki! Ancak bu iyimser senaryo, yeni nesil girişimcilerin hedeflerini besler. 1950 yıllarda, fizik dünyada yılın 2000 önce birleşme söz ... Ama çok büyük bir teknolojik meydan okuma ve Stratejik Savunma Girişimi tarafından başlatılan ünlü Star Wars gibi büyük projelerin (rekabet ile karşı karşıya 1983’taki çok sayıda beynin tekelini oluşturan Başkan Ronald Reagan’ın birleşmesi tarihte unutulmuş gibiydi.
Yeni ekonominin bahsi
Bugün, kül, tahrik başlatma, gelecekteki füzyon reaktörlerinin onların garajlar prototipler inşa ABD ve Kanada'da yükselir. İsimleri: General Fusion [34 sayfasını oku], Helion Enerjisi, Tri Alfa Enerjisi. Şanlı bilinmeyenler. Oysa birkaç düzine çalışanı olan, az Milyon 100? Den ve küçük makinelerin bütçeleri, Bu yeni şirketler 23 000 ton ve bütçe ile Cadarache inşa edilmekte olan ITER reaktörü, aşan iddia 15? Milyar Euro [38 sayfasını oku]. İyi! Iter, 2025-2030 için ilk denemeleri ilan ederse, 2025'tan işlevsel ve ticari reaktörler teslim etmeyi planlıyorlar! Bazıları için çılgın umut, başkaları için kibir ... Geçen Eylül hariç, Kaliforniyalı şirket Tri Alpha dünyayı bloke etti. O bir ters manyetik alan, ITER ait olandan tamamen farklı bir teknoloji kullanarak bir reaktörde beş milisaniye plazma 10? Milyon dereceye sınırlandırmak zorunda kaldı. Mütevazı bir performans, ancak o zamana kadar sadece büyük araştırma gruplarının ulaşabileceği bir yerde görünüyordu.
Tri Alpha, sonunda reaktörlere zarar veren nötron üretmeden karmaşık bir füzyon uygulamak istiyor. Bu füzyon, geleneksel füzyonun iki katı olan 300 - milyon santigrat derece sıcaklıklara ihtiyaç duyar. "Bu füzyon reaksiyonu ideal, ancak bugün erişilemez. Fikir cesaret verici, ama biz uzak, "Frank Meydanı, l'Energie atomique à Nükleer Enerji Komiserliği'nin Müdürlüğü Bilimsel Direktörü (CEA) uyardı. "Beş milisaniye, öyle ... ama Tokamaklar için on milyon derece zaten 1970 yıllarda yaptıklarını," Tony Donné, eurofusion Program Yöneticisi, Avrupa beden füzyon araştırma quips.
Tri Alpha ve kız kardeşlerinin amacı onlar için çok mu yüksek? Bilimsel topluluğun bir kısmı böyle düşünmeye başlamış olacaktı. Ancak, yeni ekonominin en büyük patronlarından bazıları bu girişimlere güveniyor. Peter Thiel, dijital yeniliklerin ciddiyetsizlik ihbar etmekten çekinmez PayPal, kurucularından, 10 daha yatırım yaptı? Milyon, fonları Mithril Sermaye Yönetimi aracılığıyla Helion Enerji merkezli bir şirkette Washington Eyaleti. Paul Allen, Vulcan Sermaye Fonu, Microsoft kurucularından ve yaratıcısı? Milyon 40 kadar Alfa Tri araştırma finanse etmektedir. Jeff Bezos, Amazon CEO'su Genel Fusion fazla 20 milyon vermek için kendi fonlarını Bezos Expeditions'ı harekete geçirmiştir. COP 21'te Misyon İnovasyon Yeşil Enerji Programını başlatan Bill Gates, birleşmeye büyük ilgi duyuyor. Kısa süre önce İtalya ulusal ajansının yeni teknolojilerdeki tesislerini ziyaret etti (Enea).
Bu dijital devlerin amacı nedir? "Birleşmeye olan özel sektör ilgisinin arttığına dikkat çekiyoruz. Uluslararası Enerji Ajansı (IAEA) 'daki füzyon ve plazma fizikçisi Richard Kamendje, bu yatırımların küresel araştırmayı teşvik ettiğini söylüyor. Füzyon araştırması çok ilginç çünkü 3 D süper iletkenlerde veya baskıda, tıp gibi diğer alanlarda uygulanabilecek teknolojik atılımlar yaratabilir. Assystem’ın nükleer gelişim direktörü Bernard Blanc, bu milyarderlerin "füzyonun gerçek bir cevap olduğu" enerji ve iklim koruma konusunu ele aldıklarına inanmak istiyor. Yine de, uzay programında olduğu gibi "diğer alanlarda yeni teknolojiler geliştirmek için bir fırsat. Birleşme teknolojik inkübatör olarak görev yapıyor.
Bu başlangıçların yanında, üç endüstri ve araştırma canavarı füzyon macerasına başladı. Dünyanın en büyük silah satıcısı olan Lockheed Martin, beş yıl içinde bir nükleer füzyon reaktörü sözü verdi. “Teknolojik bir mola belirledilerse, neden yayınlamıyorlar? CEA'nın Manyetik Sınırlandırma Füzyon Araştırma Enstitüsü'nde (IRFM) mühendis olan Bernard Saoutic, merak ediyor. Çok uluslu gelişme süresine ek olarak ABD çokuluslu şirketi, bir kamyona taşınacak kadar küçük olan reaktörünün şehirleri güçlendirmek, uçakları ve mekikleri itmek için kullanılmasını sağlar. Eleştirilere rağmen, son tarihi 2020'te tutuyor. "Tamamen bilim kurgu! Eurofusion'dan Yargıç Tony Donné. Greifswald'daki Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü (Almanya) daha güvenilir görünüyor. 7'e 1 milyar Euro'ya mal olan deneysel bir reaktör olan Wendelstein 7-X'i (W1,1X) açtı. Aralık ayında, 2015, saniyenin yüzdesi için bir milyon derecelik bir plazmayı sınırlandırdı. W7X, manyetik alan oluşturmak için bobinlerin son derece karmaşık bir şekilde konumlandırılması ile karakterize edilen, Iter için kullanılan tokamakın bir rakip modeli olan bir yıldız şeklidir. CEA, Franck Carré, "Unutmamak için teknolojik bir alternatif sunuyor," diye uyarıyor.
Atlantik'in karşısında, güçlü Massachusetts teknoloji enstitüsü (MIT) 2015 Ağustos'unda yarışa girdi. ARC reaktörünün on yıl içerisinde (uygun fiyatlı, sağlam, kompakt) gelişimini ilan eder. Sadece laboratuarlar dışında, rebco (nadir toprak baryum, bakır oksit) vaftiz yeni süper iletken malzemeler kullanılarak, araştırma merkezi reaktörü daha güçlü Iter, daha az devlik olmasını sağlar. Avrupa tarafı, bir kavram tarafından baştan, ancak endüstrisinde kullanım için bu süper iletkenler üzerinde en az otuz yıl çalışacağını sağlanarak relativized edilir.
Bu aktörler arka plana daha sonra yetki verebilir mi? “Kesin olan, 100-Milyon dolarlık projelerin ortaya çıkmasının Iter'in imajını ve milyarlarca dolarını baltaladığı! ", Tony Donné diyor. "Durduğu gibi, Iter en gelişmiş gösteri olmaya devam ediyor. Bu, diğer prototiplerin sadece kapsama gösterdiği füzyon reaksiyonu gösterecek olan tek makine ”diyor Franck Carré CEA. ABD birleşme programının kurucuları olan 1960 yıllarında, şu anda Fusion Power Associates Başkanı Stephen Dean bile, Iter'i gömmüyor. Birleşmenin Amerika Birleşik Devletleri'nde kitlesel olarak yeniden doğduğunu görmekten mutluluk duyuyor, ancak “tüm bu projeler elektrik üretmekten bir adım uzak olmayan tek reaktör Iter'den ışık yılı uzakta” diyor. .
Temiz bir enerji kaynağı
ITER birleşme veya olmasın gerçekleştirmek için ilk, herkes birleşme çalışmalarını gündeme reaktörün inşası, uzun imkansız kabul olduğunu kabul eder. Tony Donné için, "iklim değişikliğinin yakınlığının farkındalığı birleşmeye yapılan yatırım için elverişlidir". oyun mum değer: hayatının bütün gelişmiş bir ülkenin vatandaşı güç için yeterli 10 15 döteryum ve trityum gram gram, iki hidrojen izotopları,! Okyanusta döteryum rezervleri milyonlarca yıldır. Trityum gelince, reaktörde lityumdan üretilir. (Fransız nükleer santral eşdeğer) bir reaktör 1 000 megavat yılda sadece atık helyum 250 kilogram bir soy gaz sağlamak için. Bir olay durumunda, plazma birkaç saniye içinde dağılır ve reaktör başka bir sonuç vermeden durur.
Ancak, birleşme, destekçilerine göre, çok çeşitli bir enerji karışımında. Assystem'dan Bernard Blanc, “2100'te, dünyanın elektrik üretiminde yerini bulmalıydı” dedi. Diğerleri bile 2060'i uyandırır. "Birleşmenin yayılması, toplulukların iyi niyetine bağlı olacaktır. Füzyon ile büyük bir insanlık sorununu çözüyoruz: enerji, "diyor IAEA'dan Richard Kamendje. Altmış yıldan fazla bir süredir dünyaya verilen bir söz. Ya bu sefer iyi olsaydı?
Rekabette beş büyük proje
Iter: en iyi bilinen(ve en pahalı! )
İlk füzyon: 2029
Yatırımcılar: Avrupa Birliği, İsviçre, Rusya, Hindistan, Güney Kore, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Çin
Cadarache'de (Bouches-du-Rhône) yapım aşamasında olan Uluslararası Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), 15 milyar avroluk bir bütçeyle, dünyanın en büyük füzyon projesidir. Elektrik üretmeyecek, ancak 2050'taki bir endüstri öncesi reaktörü doğurmak için plazmaları daha iyi anlayacaktır.
Genel Füzyon: en basit
İlk reaktör: 2025
Yatırımcılar: Bezos Seferleri, Cenovus, Malezya'nın egemen servet fonu ...
Kanada'da, Vancouver yakınlarında bulunan start-up General Fusion, 1970 yıllarında test edilen bir füzyon modelini devraldı. Plazmayı Iter gibi manyetik sınırlandırma ve Barp'ta (Gironde) Laser Megajoule gibi ataletsel sınırlandırma ile sağlama meselesidir. Ancak lazerler pahalıdır, General Fusion onları daha sağlam ve daha ekonomik bir çözüm olan buhar pistonlarıyla değiştirir.
Lockheed Martin: En gizemli
Ticari Reaktör: 2020
yatırımcı: Lockheed Martin *
Büyük savunma ve havacılık şirketi, Amerikan nükleer füzyona yatırım yapmaya karar verdiğinde, herkesi şaşırtmıştı. Özellikle, Lockheed Martin, bir reaktörü beş yıldan daha kısa bir sürede pazarlayabildiğini iddia ediyor. Enerji tedariğinin ötesinde, çokuluslu şirket reaktörünün deniz, hava ve uzay itici gücü için kullanılmasını sağlar.
MIT: en güvenilir
Prototip: 2025
Yatırımcı: ABD Enerji Bakanlığı
Ünlü Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün (MIT) birleşme projesi de var: ARC reaktörü. Yeni nesil süper iletken malzemeler kullanması dışında Iter'e çok benziyor. Daha küçük ve daha güçlü bir reaktör yaratacaklardı. Yine de, bu yeni malzemeler laboratuarlardan yeni çıkıyor. Bunları endüstriyel ortamda test etmek hala gerekli olacaktır.
Tri Alpha: En sansasyonel
Kesin tarih yok
yatırımcılar: Goldman Sachs, Vulcan Capital, Venrock ...
Amerikan şirketi Tri Alpha, beş milisaniyede bir 2015 milyon santigrat derece plazma tutarak 10'a kendini iyi hissettirdi. Küçük bir başlangıç için değil, büyük araştırma enstitüleri için ayrıldığı düşünülen bir başarı. Tri Alpha, makinelere zarar veren nötron üretimi olmayan bir füzyon oluşturarak diğerlerinden daha ileri gitmek istiyor.
* Savunma dünya liderinin birleşmeyle bu kadar ilgilenmesi, birleşme konusunda uzmanlaşınca, dünyanın ne olması gerektiğine dair çok semboliktir:çevreye karşı toplam savaş.