İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

ITER vakuum qabının içərisindəki sıx əlavələr “meşəsi”. Mənbə: ITER qalereyası.

Füzyon elektrik stansiyaları, iki atom nüvəsinin daha ağır bir nüvəyə birləşdirilməsini nəzərdə tutan nüvə füzyonu kimi tanınan bir proses vasitəsilə elektrik enerjisi istehsal edilə bilən yerlərdir. Bu prosesin günəşi və digər ulduzları işıqlandırmaq üçün tələb olunan enerji kimi çox yüksək miqdarda enerji istehsal etdiyi məlumdur, lakin onun elektrik enerjisi istehsalı potensialı hələ sübut olunmayıb.

Füzyon elektrik stansiyalarından tez-tez siyasi və ekoloji müzakirələrdə bəhs olunur və bəziləri iddia edir ki, onlar nəticədə enerji sektoru ilə əlaqəli istixana qazı tullantılarının azaldılmasına və elektrik enerjisinin maya dəyərinin aşağı salınmasına kömək edə bilər. Lakin, bu elektrik stansiyalarının tikintisi çox baha başa gələcək və onların geniş miqyasda elektrik enerjisi mənbəyi kimi istifadə oluna biləcəyi miqyas hələ də az başa düşülür.

ETH Sürixdəki tədqiqatçılar bu yaxınlarda maqnit birləşmə və inertial birləşmə adlanan iki mövcud termoyadroviy yanaşmasının səmərəliliyini daha da araşdırmaq məqsədi daşıyan bir araşdırma apardılar. Onların “Nature Energy” jurnalında dərc olunmuş məqaləsində göstərilir ki, termoyadroviy texnologiyasının xərcləri əvvəlki işlərdə proqnozlaşdırılandan daha yavaş azalacaq. Beləliklə, termoyadroviy elektrik stansiyaları nəticədə digər bərpa olunan enerji həlləri ilə rəqabət apara bilməyəcək.

“Mən Almaniyada sintezlə bağlı siyasi müzakirələri izləyirəm və sintez sahəsindəki bəzi aktyorlar tərəfindən vəd edilən sintez elektrik stansiyalarının son dərəcə aşağı səviyyəli qiymətlərini eşitmək maraqlı idi”, – məqalənin baş müəllifi professor Tobias Şmidt Tech Xplore-a bildirib. “Bunu daha yaxşı başa düşmək istəyirdim. Tədqiqat qrupumuz bəzi texnologiyaların niyə digərlərindən daha yüksək təcrübə nisbətləri ilə öyrəndiyini anlamaq üçün istifadə edilə bilən bir çərçivə hazırladı və sınaqdan keçirdi. Bu tədqiqatda biz bunu sintezə tətbiq etdik.”Dünyanın ən böyük gələcək termonüvə reaktoruna ev sahibliyi edən 1 km-lik və 400 m-lik ITER sahəsinin şəkli. Mənbə: ITER qalereyası.

Nüvə sintezi texnologiyasının təsirinin modelləşdirilməsi

Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Professor Şmidt və həmkarları iki fərqli növ termoyadroviy enerji texnologiyalarını digər enerji həlləri ilə müqayisə etmək üçün yaratdıqları nəzəri çərçivədən istifadə etdilər. Onlar xüsusilə maqnit termoyadroviy və inertial termoyadroviy texnologiyalarına diqqət yetirdilər.

Maqnit sintez avadanlığı güclü maqnit sahələrindən istifadə edərək isti plazmanı məhdudlaşdırmaqla nüvə sintezini sürətləndirir. Digər tərəfdən, inertial sintez reaktorları lazerlərdən istifadə edərək yanacağı sıxaraq işləyir.

Tədqiqatçılar texnologiyaların ölçüsünün, mürəkkəbliyinin və fərdiləşdirilməsinin onların məcmu istehsalla müqayisədə maya dəyərinin azalma sürətinə necə təsir etdiyini araşdırdılar. Real məlumatlara əsaslanaraq, onlar termoyadro sistemləri üçün təcrübə nisbətlərini (yəni, məcmu yerləşdirmə ikiqat artdıqda baş verəcək faiz xərclərinin azalması) qiymətləndirdilər.

Məqalənin ilk müəllifi Lingxi Tang izah etdi ki, “Füzyon elektrik stansiyaları üçün hazırda fərz edilən təcrübə nisbətlərini əldə etmək olduqca sadə idi. Əsasən, füzyon enerjisi xərcləri proqnozlarını ehtiva edən tədqiqatların ədəbiyyat icmalı aparılmışdır. Əksər tədqiqatlar fərz edilən təcrübə nisbətlərini açıq şəkildə göstərir, bir tədqiqat isə onuncu və yüzüncü füzyon elektrik stansiyası üçün xərcləri fərz edərək, dolayı təcrübənin hesablanmasına imkan vermişdir.”

Professor Şmidt, Tanq və həmkarları, termoyadro elektrik stansiyalarının təcrübə nisbətlərinin əvvəlki bir çox tədqiqatın güman etdiyindən daha aşağı olacağını təxmin etdilər. Bundan əlavə, onların təhlilləri göstərir ki, termoyadro elektrik stansiyası infrastrukturunun xərcləri mövcud proqnozlarda proqnozlaşdırılandan daha yavaş tempdə azalacaq.

Füzyon enerjisi haqqında ümumi fərziyyələrə meydan oxumaq

Bu tədqiqatın nəticələri göstərir ki, investorların və siyasətçilərin etibar etdiyi mövcud termoyadroviy enerji modelləri həddindən artıq optimistdir. Termoyadroviy enerjisinin proqnozlaşdırılan faydalarına nail olmaq və termoyadroviy elektrik stansiyalarının təsirini maksimum dərəcədə artırmaq üçün enerji mühəndisləri daha səmərəli olan alternativ termoyadroviy reaktorları hazırlamalı ola bilərlər.

Tanq bildirib ki, “Məqaləmiz, termoyadro elektrik stansiyaları üçün sübutlarla dəstəklənən təcrübə dərəcələri diapazonunu təqdim edən ilk məqalədir və əvvəlki ER fərziyyələri ilə texnologiya üçün ağlabatan ER diapazonu arasında böyük bir fərq olduğunu göstərir. Bu nəticələr, şübhəsiz ki, termoyadro tədqiqatlarına mövcud investisiya səviyyələri ilə bağlı şübhələr yaradacaq , potensial olaraq bu texnologiya üçün gələcək maliyyələşdirməni azaldacaq və bunun əvəzinə maliyyələşdirməni mövcud təmiz enerji texnologiyalarının tətbiqinə imkan verən istiqamətə yönəldəcək.”

Professor Şmidt, Tanq və həmkarları tərəfindən aparılan təhlillər digər enerji tədqiqatçılarını mövcud termoyadroviy enerji həllərinin mümkün təsirini və məhdudiyyətlərini daha da araşdırmağa ruhlandıra bilər. Bu arada, tədqiqatçılar digər bərpa olunan enerji həllərinin potensialını araşdıran yeni tədqiqatlar aparmağı planlaşdırırlar.

Professor Şmidt əlavə etdi: “Düzünü desəm, biz xüsusilə termoyadroviy üzərində daha çox işləməyi planlaşdırmırıq. Lakin biz hələ də təmiz enerji texnologiyalarının rəqabətində maraqlıyıq. Bu məqsədlə, biz həmçinin çərçivəni təkmilləşdirir və sınaqdan keçiririk və onu ətraf mühitdən elektrokimyəvi CO2 tutulması kimi digər yeni texnologiyalara tətbiq edirik _{. “}