Technologia
„Skurcz zeta” pomoże nam szybciej uruchomić pierwsze sztuczne słońca

Reaktory fuzyjne są świętym Graalem energetyki. Z ich pomocą będziemy mogli produkować nieograniczone ilości energii taniej i ekologicznej energii, dzięki której odmieni się na lepsze życie miliardów ludzi na całej planecie.

Obecnie w rożnych częściach świata prowadzone są eksperymenty z reaktorami fuzyjnymi opartymi na technologii tokamaków i stellaratorów. Można by rzec, że oba rozwiązania mają swoje plusy i minusy, ale najważniejsze, że w ostatnich miesiącach ustanawiane są w nich coraz to nowe rekordy osiągniętej temperatury plazmy i czasu jej utrzymania, co jest kluczowym elementem ich efektywności i przyszłej praktyczności.

Naukowcy z University of Washington poszli nieco dalej w swoich pracach nad okiełznaniem reakcji termojądrowych, a nawet dokonali znaczącego przełomu, który przyspieszy komercjalizację tej technologii. Otóż udało im się znaleźć sposób na obniżenie kosztów budowy i utrzymania reaktorów, przy jednoczesnym zwiększeniu ich wydajności. Amerykanie skupili się na uzyskaniu strumieni plazmy dzięki tzw. skurczowi zeta, czyli zjawisku znanego w dynamice płynów jako ścinanego przepływu osiowego. Jest to łączenie plazmy z polem elektromagnetycznym wytwarzanym w samej plazmie.

Główną innowacją jest wykorzystanie przepływów plazmy, w szczególności ścinanie przepływów osiowych. Tego typu przepływ stabilizuje plazmę poprzez ciągłe wygładzanie jej powierzchni, co zapobiega powstawaniu wybrzuszeń, dzięki temu wysoka temperatura plazmy nie nadwyręża pola magnetycznego i nie obniża wydajności systemu” - powiedział Uri Shumlak z University of Washington.

„Skurcz zeta” pomoże nam szybciej uruchomić pierwsze sztuczne słońce. Fot. University of Washington.

Zjawisko to jest znane od lat 50. ubiegłego wieku i stosowane w kilku reaktorach, ale do tej pory nikomu nie udało się wykorzystać jego potencjału. To właśnie się zmieniło za sprawą Amerykanów. W ten sposób można znacznie łatwiej i szybciej wytworzyć neurony fuzyjne, za ich pomocą zapoczątkować reakcję termojądrową i wytworzyć energię elektryczną. Naukowcy chwalą się, że wytworzona przez nich plazma, wedle metody „skurczu zeta”, była utrzymywana aż 5 tysięcy razy dłużej od statycznej, uzyskanej tradycyjnym sposobem, czyli tak, jak robią to obecnie wszystkie zespoły badawcze w swoich reaktorach fuzyjnych.

Warto tutaj podkreślić, że gdy za 3-5 lat pojawią się pierwsze praktyczne reaktory fuzyjne i zostaną one wpinane do sieci energetycznej, nie będą to urządzenia w pełni doskonałe. Ich rozwój będzie trwał wiele dekad, więc nowe technologie materiałowe i metody takie jak np. testują naukowcy z University of Washington, mogą w przyszłości okazać się zbawienne w kwestii udoskonalenia sztucznych słońc.

Źródło: GeekWeek.pl/University of Washington / Fot. University of Washington