Tecnologia de imã Tokamak Energy será testada nos EUA: Novo Nuclear

Jan 31, 2024

28 de abril de 2023

A Tokamak Energy do Reino Unido enviará seu sistema criostato de radiação gama para os Laboratórios Sandia do Departamento de Energia dos EUA em Albuquerque, Novo México, para que possa ser exposto a condições extremas para testar o desempenho da usina de energia de fusão vitalícia.

A empresa com sede em Oxfordshire disse que a criação de energia de fusão requer campos magnéticos fortes para confinar e controlar o combustível de hidrogênio, que se torna um plasma várias vezes mais quente que o Sol dentro de um tokamak. Embora a maior parte da radiação de nêutrons de plasma de alta energia seja absorvida pela blindagem do tokamak, os ímãs devem ser capazes de suportar raios gama secundários para manter as operações eficientes da usina.

A Tokamak Energy construiu e comissionou seu sistema especializado de criostato de radiação gama - um dispositivo a vácuo para fornecer isolamento térmico para os ímãs - como parte de sua missão de fornecer energia de fusão na década de 2030.

Ele disse que o sistema de teste agora será desmontado, enviado e reconstruído no Gamma Irradiation Facility (GIF) com base nos Laboratórios Sandia, que é um dos poucos lugares no mundo capaz de abrigar o sistema enquanto expõe o supercondutor de alta temperatura da Tokamak Energy (HTS ) ímãs para taxas de dose representativas de uma usina de energia - suficientes em intensidade e energia - de radiação gama.

A pesquisa e a análise de conjuntos de ímãs individuais serão executadas por seis meses nas instalações do Novo México, que são tão poderosas que podem fazer um teste de vida útil de 60 anos em apenas duas semanas.

"Nossa tecnologia pioneira de ímãs deve resistir a condições extremas para manter as usinas de fusão funcionando no futuro", disse Rod Bateman, gerente de desenvolvimento de ímãs HTS da Tokamak Energy. "O especialista Sandia Laboratory está configurado de maneira ideal para testar a durabilidade e o desempenho do ímã quando exposto à radiação gama. É essencial ultrapassar os limites agora, à medida que expandimos nossas operações para a fusão comercial."

Don Hanson, supervisor da instalação do GIF no Sandia National Laboratory, acrescentou: "O GIF é uma instalação única que pode fornecer altas doses de radiação gama para grandes objetos de teste. Estamos ansiosos para trabalhar com a Tokamak Energy para avançar nas tecnologias de fusão."

Em fevereiro, a Tokamak Energy anunciou que havia construído o primeiro conjunto mundial de ímãs HTS de nova geração a serem montados e testados em cenários relevantes para usinas de energia de fusão. Sua nova instalação Demo4 consiste em 44 bobinas magnéticas individuais fabricadas com 38 quilômetros de fita HTS inovadora, que transporta correntes com resistência elétrica zero e requer cinco vezes menos energia de resfriamento do que os materiais supercondutores tradicionais.

As fitas HTS são condutores multicamadas feitos principalmente de metais fortes e condutores, mas com um revestimento interno crucial de material supercondutor de 'óxido de cobre de bário de terras raras' (REBCO). As fitas têm normalmente 12 mm de largura e menos de 0,1 mm de espessura, com REBCO depositado como um revestimento fino. Quando enroladas em bobinas, as fitas HTS podem gerar campos magnéticos muito maiores do que os ímãs supercondutores convencionais, ocupando muito menos espaço e exigindo muito menos poder de resfriamento.

O roteiro da Tokamak Energy é para usinas de energia de fusão comerciais implantadas em meados da década de 2030. Para chegar lá, o plano é concluir o ST80-HTS em 2026 "para demonstrar todo o potencial dos ímãs supercondutores de alta temperatura" e informar o projeto de sua planta piloto de fusão, ST-E1, que deve demonstrar a capacidade de fornecer eletricidade - produzindo até 200 MW de energia elétrica líquida - no início da década de 2030.

Em janeiro, a Tokamak disse ter assinado um acordo com a japonesa Furukawa Electric para fornecer "várias centenas de quilômetros" de fita HTS para seu protótipo de dispositivo de fusão ST80-HTS. A fita HTS foi desenvolvida e está sendo fornecida pela Furukawa, com a produção da fita em andamento no site do grupo SuperPower Inc em Nova York nos EUA.

Pesquisado e escrito por World Nuclear News

WNN é um serviço de informação pública da Associação Nuclear Mundial