会员新闻

麻省理工学院融合研究新时代

新的合作旨在将核聚变动力商业化

Francesca McCaffrey · 2018年6月7日 · Mitei.

2018年3月9日,麻省理工学院宣布了首个推进无碳聚变动力的合作项目。意大利能源公司eni s.p.a.是,麻省理工学院能源倡议(MITEI)的创始成员,已达58必威苹果成与麻省理工学院融合融合研究项目的协议麻省理工学院等离子科学与聚变中心新成立的聚变技术创新实验室(LIFT)。这些研究项目的预期资助额在今后几年内将达到约200万美元。埃尼集团还宣布将投资5000万美元成立一家新私营公司,该公司起源于麻省理工学院,英联邦融合系统(CFS)。该研究的总体目标是在未来15年内开发一个工作融合试点工厂。

“通过麻省理工学院,eni和英联邦融合系统的这种合作具有重要的潜力,使商业规模融合能力成为现实,”罗伯特C.阿姆斯特朗,Mitei的董事和麻省理工学院的化学工程教授。“商业化融合将使它作为全球低碳能源组合的主食,这将有助于满足日益增长的能源需求,同时解决气候变化的挑战。”

融合是独一无二的,因为它是一种零碳,可调度,基准技术,具有无限的燃料供应,没有失控反应的风险,也没有长期废物。它还产生热能,因此它可用于热量和功率。尽管如此,沿着途中的途径有更多的方法要做紧凑型融合电厂的设计和经济。

CFS计划使用ENI资助来推进超导融合磁铁的研究和开发,这又可以制造PSFC已经研究的较小,低成本的融合装置。CFS还将使用一些资金来支持麻省理工学院融合研究努力。这一领域的进展是由于基础研究的十年的联邦资助。

埃尼将为LIFT的研究项目提供资金,这些项目专注于特定的融合解决方案。埃尼集团已明确承诺要发展核聚变能源丹尼斯·怀特他是PSFC的主任,也是麻省理工学院日立美国工程学教授。“LIFT将专注于核聚变的前沿技术进展,并将显著吸引我们擅长创新的麻省理工学院学生。”

CFS还将加入MITEI,成为专门面向能源初创企业的新会员。必威体育入口这一新的会员阶层将必威体育入口使创业公司和更大、更成熟的能源公司相互学习——分享能源部门的知识,加速新技术的商业化,以改善全球能源系统。

PSFC导演DennisWhyte使用了一个小的线性等离子体实验,以展示来自eni和麻省理工学院的访客观众的磁监禁的基本原则。在融合装置中,使用更强大的磁场来含有温度高于1亿度的等离子体。照片:Kelley Travers

解决融合的挑战

融合装置的内部是极端环境。融合能量的创建需要粉碎轻质元素,例如氢,形成较重的元素,例如氦,释放巨大量的能量。该过程发生的温度对于固体材料来说太热,需要使用磁体将热等离子体固定到位。

PSFC和埃尼集团打算开展的一个项目将研究高磁场对熔盐流体动力学的影响。LIFT目前正在研究的聚变试验工厂的关键元素之一是液体浸没毯,本质上是一个流动的熔盐池,完全包围着聚变能核心。这个覆盖层的目的有三:将聚变中子的动能转化为热能,以便最终发电;生产聚变燃料的主要成分氚;并防止中子到达机器的其他部位造成物质损坏。

研究人员能够预测这种浸没毯中的熔盐在经受高磁场时如何移动的是至关重要的,例如融合厂中的那些。研究人员及其各自的团队计划研究这些磁性信息动力对盐流体动力学的影响。

创新史

在23年内,麻省理工学院的实验融合到Kamak装置,Alcator C-Mod在运行中,它在磁监管装置中反复用于等离子体压力的记录。其紧凑,高磁场融合设计将在小甜甜圈形腔室中监控过热等离子体。

PSFC副主任Martin Greenwald说:“成功的关键是20多年前在开发铜磁体方面的创新,这些铜磁体可以比其他核聚变实验进入更多的领域。”“创新技术的发展和聚变科学的进步之间的耦合是等离子科学和聚变中心的DNA。”

在2016年的最终运行中,Alcator C-Mod为等离子压力进行了新的世界纪录,是生产净能量的净能量的关键因素。从那时起,PSFC研究人员已经使用了来自这些数十年的C-Mod实验的数据来继续推进融合研究。刚刚去年,他们使用C-Mod数据来创建一种新的托卡马克融合等离子体的新方法,可以导致离子加热到能量的峰值大于先前达到的阶数。

对低碳能量的承诺

MITEI的使命是推进低碳和无碳排放解决方案,有效地满足日益增长的全球能源需求。这一使命的关键是学术界、工业界和政府之间的合作,MITEI帮助发展其作为麻省理工学院多学科能源研究、教育和推广中心的角色。必威和万博

ENI是Mitei的一个现成的创始成员,并通过他们与Mitei的参与,以便他们意识到所提出的融合技术商业化计划及其彻底改变能源系统的巨大潜力。还通过这些讨论,eni研究人员了解到在PSFC中进行的高潜能融合研究项目,刺激了他们支持在研究所本身的融合的未来。

埃尼首席执行官Claudio Descalzi表示:“今天对我们来说是非常重要的一天。由于这项协议,埃尼集团在开发替代能源方面迈出了重要的一步,同时对环境的影响也越来越小。核聚变是未来真正的能源,因为它是完全可持续的,不排放或浪费,而且可能是取之不尽、用之不竭的。这是我们决心尽快实现的目标。”他补充说:“我们很高兴和兴奋能够与麻省理工学院这样的合作伙伴追求这样一个具有挑战性的目标,麻省理工学院在该领域拥有无与伦比的经验,并与埃尼集团建立了长期而富有成效的联盟。”

麻省理工学院总裁L. Rafael Reif(左)和Eni Ceo Claudio Descalzi庆祝新的合作。ENI将在英联邦融合系统中赞助尖端研究,该公司是一个私人融合公司,其在麻省理工学院,以及在麻省理工学院本身支持融合研究。照片:Kelley Travers,Mitei

这些聚变项目是麻省理工学院和埃尼集团在低碳和无碳能源项目上合作的最新项目。其中最早的一个是2010年在麻省理工学院建立的埃尼-麻省理工学院太阳能前沿中心(Eni-MIT Solar Frontiers Center)。通过开发具有竞争力的太阳能技术,该中心的研究已经生产出了有史以来最薄、最轻的太阳能电池,能够有效地将任何表面,从织物到纸,转化为功能良好的太阳能电池。该中心的研究人员还开发了新的发光材料,可以让窗户有效地收集太阳能。

麻省理工学院和埃尼集团合作的其他成果包括将安装在汽车上的碳捕捉系统的研究;改善工作场所安全的可穿戴技术;能量储存;二氧化碳转化为燃料。


请注意

欲了解更多麻省理工学院与联邦聚变系统之间更广泛协议的信息,请访问bit . ly / MIT-CFS


本文出现在问题在于能源期货


核能 再生能源
分享:
新闻查询:miteimedia@mit.edu.