Infheistíocht $42 milliún! Cruthaíonn Roinn Fuinnimh na SA 3 Mhórionad Taighde Comhleá Léasair

Ar an Déardaoin am áitiúil, d'fhógair Roinn Fuinnimh na SA go bhfuil trí ionad taighde á gcruthú aici le súil eolaíocht agus teicneolaíocht fuinnimh chomhleá táimhe bunúsach (IFE) a chur chun cinn agus úsáid a bhaint as mionphléascthaí teirmeanúicléacha léasair-tiomáinte i stáisiúin chumhachta amach anseo.
Roinnfidh na trí ionad, atá lonnaithe ag Saotharlann Náisiúnta Lawrence Livermore (LLNL) i gCalifornia, Ollscoil Stáit Colorado, agus Ollscoil Rochester i Stát Nua-Eabhrac, $42 milliún san iomlán thar cheithre bliana. As sin, $16 milliún an ceann do Livermore agus Colorado State, agus $10 milliún d'Ollscoil Rochester - codán beag de bhuiséad eolaíocht fuinnimh chomhleá an DOE - atá níos mó ná leath billiún dollar i mbliana.
Dúirt Scott Hsu, príomh-chomhordaitheoir comhleá an DOE, go ndíreoidh taighde sa todhchaí ag na trí ionad “níos mó ar na teicneolaíochtaí bunúsacha is gá d’aon chóras comhleá táimhe.
Déantar fuinneamh a tháirgeadh trí dhá adamh bheaga, hidrigin de ghnáth, a chomhcheangal in adamh níos mó. Is é an próiseas seo, ar a dtugtar "comhleá," foinse fuinnimh na gréine agus na réaltaí eile. Dá bhféadfaí comhleá núicléach rialaithe a atáirgeadh ar an Domhan, tháirgfeadh sé go leor fuinnimh gan dé-ocsaíd charbóin a théamh ar an Domhan nó dramhaíl radaighníomhach fadsaoil a tháirgeadh.
Go dtí seo, dhírigh an chuid is mó de thaighde fuinnimh chomhleá, agus an chuid is mó de bhuiséad eolaíochta comhleá na Roinne Fuinnimh, ar imoibreoirí a úsáideann réimsí maighnéadacha cumhachtacha chun hidrigin sárthéite a choinneáil go dtí go imbhuaileann na núicléis agus go gcomhcheanglaíonn siad. Ach chuir turgnamh rathúil a rinneadh anuraidh ag Áis Adhaint Náisiúnta Livermore (NIF) béim ar chur chuige difriúil - léasair chumhachtacha a mhúchadh ar cháithníní hidrigine aonair chun a n-adamh a bhrú le chéile agus splanc chomhleá a tháirgeadh.
Tá adhainte comhleá bainte amach ag LLNL ag NIF ceithre huaire go dtí seo. Baineadh an ceann is déanaí amach trí 2.2 megajoule (MJ) d'fhuinneamh a lámhaigh ag an sprioc adhainte, ag táirgeadh 3.4 MJ d'fhuinneamh comhleá. Níor dearadh an NIF mar fhréamhshamhail chun fuinneamh comhleá a ghiniúint. Ó cuireadh deireadh leis an tástáil núicléach i 1992, baineadh úsáid as go príomha chun airm núicléacha na SA a choinneáil. I dturgnaimh roimhe seo, rinne turgnamh eolaíochta NIF buille léasair a chur isteach i millíní a bhreoslaítear le hidrigin. Bheadh ​​ar ghléasra cumhachta praiticiúil an chuisle léasair a dhó arís agus arís eile ag minicíocht 10 n-uaire in aghaidh an tsoicind, agus millíní breosla nua á gcur isteach ag gach cuisle.
Caithfidh na léasair seo a bheith níos cumhachtaí, níos iontaofa, agus níos tíosaí ar fhuinneamh ná léasair NIF. Caithfidh spriocanna breosla hidrigine a bheith saor agus éasca le monarú. Beidh gá le soláthar seasta de na milliúin millíní ó ghléasra cumhachta. Cabhróidh an t-ionad taighde nua le dul i ngleic leis na constaicí sin.
Dúirt Kramer Akli, a bhainistíonn clár Eolaíochtaí Fuinnimh Inertial Fusion an rialtais, go bhfuair an DOE go leor iarratas, agus roghnaigh painéal breithiúna Livermore, Rochester agus Colorado State. Áiríodh le gach ceann de na cláir bhuaiteacha comhoibriú le hollscoileanna eile, le saotharlanna náisiúnta agus le cuideachtaí príobháideacha.
Dúirt an Dr Akli, "Tabhair na meoin is gile i do réimse le chéile ionas gur féidir leat an nuálaíocht a luathú tuilleadh agus roinnt de na dúshláin a bhaineann le fuinneamh comhleá inertial a réiteach."
Ceann de phríomhspriocanna lárionad Ollscoil Rochester ná cineál nua léasair a thástáil is féidir a dhó go díreach ar bhreosla hidrigine. Tá an modh seo níos tíosaí ar fhuinneamh ná an ceann a úsáideadh sa turgnamh NIF ag Livermore. Ach má chruthaíonn éagsúlachtaí beaga sa léasair éagobhsaíocht, is féidir leo bac a chur ar chomhleá.
Is féidir an éagobhsaíocht seo a rialú má iomadaíonn an léasair thar raon tonnfhaid. Tá eolaithe in Ollscoil Rochester ag obair ar an gcur chuige seo, ar a dtugtar tiomáint dhíreach, le blianta fada, agus úsáidfear maoiniú taighde ón ionad le haghaidh turgnaimh chun a thástáil an féidir le léasair ardchumhachta nua an fhadhb seo a shárú. Osclaíonn sé seo bealach chuig clár tiomáint díreach.
Déanfaidh lárionad Colorado State staidéar ar éagsúlacht léasair atá beartaithe le haghaidh coincheapa comhleá táimhe éagsúla agus scrúdóidh sé dearaí éagsúla le haghaidh spriocanna breosla. Dúirt Carmen Menoni, ollamh le hinnealtóireacht leictreach agus ríomhaireachta a bhí i gceannas ar thogra an ionaid, go ndéanfaidh sí staidéar ar ábhair nua le haghaidh bratuithe optúla léasair ionas gur féidir leo ionsaithe léasair ardfhuinnimh marthanacha a sheasamh níos fearr.
Dúirt Tammy Ma, fisiceoir plasma ag Saotharlann Náisiúnta Livermore (LLNL), go rachadh fócas an ionaid níos faide ná an cur chuige tiomáint indíreach a úsáideann an NIF agus go dtosódh sé ag tabhairt aghaidh ar na fadhbanna a theastaíonn chun gléasra cumhachta iarbhír a thógáil. "Ní hamháin go bhfuil sprioc agat agus go mbuaileann tú é agus cruthaíonn sé fuinneamh."
Ba chóir go gcabhródh an taighde tosaigh chun solais a thabhairt ar na cineálacha cur chuige is bisiúla. "Ní leor an infheistíocht chun na freagraí sin a fháil i ndáiríre," a deir an Dr. Tammy Ma, "ach is dóigh liom ag deireadh na gceithre bliana gur féidir linn cosán a bhfuil tuar dóchais inti a leagan amach do na Stáit Aontaithe chun lán-léiriú a léiriú i ndáiríre. gléasra píolótach scála."
Dúirt Rúnaí Fuinnimh na Stát Aontaithe, Jennifer M. Granholm, "Tá leas a bhaint as fuinneamh comhleá ar cheann de na dúshláin eolaíocha agus teicneolaíochta is mó san 21ú haois. Táimid muiníneach anois go bhfuil fuinneamh comhleá ní hamháin ina fhéidearthacht, ach thar a bheith tuar dóchais inti. Déanfaidh na heolaithe ag na hionaid seo bheith ar thús cadhnaíochta i gceannródaíocht a athróidh cluichí agus a shábhálann pláinéad."
Tabharfaidh tionscadail atá maoinithe ag an gclár Taighde Luathaithe in Eolaíocht agus Teicneolaíocht Fuinnimh Comhleá Táimhe (IFE-star) saineolas agus cumais saotharlanna náisiúnta, an saol acadúil agus an tionscal de chuid na Roinne Fuinnimh SAM le chéile chun comhpháirteanna an chórais IFE a chur chun cinn. Is príomh-mhodh comhleá é comhleá luí seoil a úsáideann léasair nó teicneolaíochtaí eile chun plasma dlúth a chomhbhrú agus a théamh. forbróidh clár réalta IFE: dearaí sprice ardghnóthachan; léasair ard-éifeachtúlachta le rátaí arda athrá; agus monarú, rianú agus rannpháirtíocht sprice comhleá a bhaineann le saolré. Tá an clár réalta IFE deartha chun raon leathan teicneolaíochtaí a sholáthar chun tacú leis an gcóras IFE, lena n-áirítear úsáid léasair, léasair agus léasair i raon leathan feidhmeanna. Cuid mhór den tionscadal maoinithe is ea bainistiú an éiceachóras comhleá táimhe, lena n-áirítear forbairt fórsa saothair cuimsitheach agus éagsúil.
Tá Saotharlann Ollscoil Rochester um Fhuinneamh Léasair (LLE), arna thiomáint ag a 400 ball foirne Rochester, ar thús cadhnaíochta le fada an lá i gcúrsaí fuinnimh, eolaíochta agus teicneolaíochta. Díreach anuraidh, shroich eolaithe ag Saotharlann Náisiúnta Lawrence Livermore, le tacaíocht ó LLE, an chéad chloch mhíle gnóthachan fuinnimh glan.
Mar thoradh ar an dul chun cinn ag Saoráid Adhainte Náisiúnta Saotharlainne Náisiúnta Lawrence Livermore, tá suim agus aird níos mó fós tagtha ar chomhleá táimhe iata. i gClár Forbartha Comhleá Cloch Mhíle de chuid Oifig na hEolaíochta trí aghaidh a thabhairt ar na deiseanna taighde tosaíochta atá leagtha amach i dtuarascáil Cheardlann IFE ar Bhunriachtanais Taighde. Dul Chun Cinn ar Lean. Murab ionann agus comhleá teorannú maighnéadach, atá deartha chun dó plasma a chothú ar feadh tréimhsí fada ama, beidh gá le foirmiú bíoga athchleachtacha ag IFE. Sprioc amháin is ea an eolaíocht agus an teicneolaíocht a fhorbairt a theastaíonn chun comhleá táimhe a aistriú ó thurgnaimh aonair ghnóthachain íseal go dtí na rátaí ardghnóthachan, ard-athrá a theastaíonn le haghaidh gléasraí píolótacha féideartha IFE.
Tá clár tiomnaithe á bhunú ag Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe trí IFE-star. Déanfaidh an tionscadal roghnaithe cumais, saineolas, diagnóisic agus áiseanna den scoth a thógáil agus a ghiaráil, agus leathnóidh IFE-star go suntasach taighde IFE freisin arna mhaoiniú ag Gníomhaireacht um Fhuinneamh Ardthionscadail Taighde DOE (ARPA-E) agus an Oifig Eolaíochta. .