CFS pospešuje komercialno fuzijo s Siemensom in NVIDIA
Ameriško zasebno fuzijsko podjetje Commonwealth Fusion Systems (CFS) sodeluje z večnacionalnima tehnološkima podjetjema NVIDIA in Siemens pri razvoju digitalnega dvojčka svojega prototipnega fuzijskega stroja SPARC, ki bo z uporabo umetne inteligence ter orodij za upravljanje podatkov in projektov pospešil prehod fuzijske energije v komercialno rabo.
Digitalni dvojček bo temeljil na podatkih iz Siemensovega nabora industrijske programske opreme Xcelerator, vključno z orodjem Designcenter NX za napredno produktno inženirstvo ter sistemom Teamcenter za upravljanje življenjskega cikla izdelkov. Ta orodja CFS uporablja za ustvarjanje, katalogiziranje in obdelavo zasnov ter sestavnih delov stroja. Tako pripravljene zasnove in sestavi se nato vključujejo v modelirne in simulacijske procese podjetja, tudi z uporabo orodij, podprtih z umetno inteligenco.
CFS bo za integracijo podatkov s klasičnimi fizikalnimi modeli in modeli, podprtimi z umetno inteligenco, uporabil knjižnice NVIDIA Omniverse in standard OpenUSD ter tako ustvaril digitalni dvojček SPARC. Ta virtualna replika bo podjetju omogočila uporabniku prijazen način izvajanja simulacij, preizkušanja hipotez ter hitre primerjave eksperimentalnih rezultatov dejanskega stroja s simulacijami. Zmožnost hitre analize podatkov in ponavljajočega izboljševanja bo bistveno pospešila prizadevanja podjetja Commonwealth Fusion Systems, da fuzijska energija postane komercialna resničnost.
Ameriška jedrska regulativna komisija je leta 2025 odobrila 13 podaljšanj obratovalnih dovoljenj za reaktorje
Ameriška jedrska regulativna komisija (US Nuclear Regulatory Commission – NRC) je sporočila, da je v letu 2025 odobrila 13 podaljšanj obratovalnih dovoljenj za jedrske reaktorje, ki bodo v naslednjih 20 letih skupaj zagotavljali približno 12.000 MW električne moči.
V poročilu o najpomembnejših dosežkih komisije v tem letu je NRC navedla tudi, da je odobrila prvi ponovni zagon jedrskega reaktorja po začetku razgradnje – jedrske elektrarne Palisades v Michiganu.
Tlačnovodni reaktor Palisades z močjo 805 MW naj bi po navedbah upravljavca Holtec International ponovno začel obratovati v začetku leta 2026, potem ko je bil ustavljen maja 2022.
Podjetje Holtec je elektrarno Palisades prvotno kupilo z namenom razgradnje, saj je težko konkurirala elektrarnam na zemeljski plin in obnovljivim virom energije. V začetku leta 2023 pa je podjetje na ameriško Ministrstvo za energijo (DOE) vložilo vlogo za zvezno posojilo, namenjeno ponovni vzpostavitvi obratovanja elektrarne.
Med 13 podaljšanji obratovalnih dovoljenj so bila zajeta naslednja jedrska elektrarna oziroma reaktorska enota: Perry-1 v Ohiu; Oconee-1, -2 in -3 v Južni Karolini; Summer-1 v Južni Karolini; Point Beach-1 in -2 v Wisconsinu; Browns Ferry-1, -2 in -3 v Alabami; Clinton-1 v Illinoisu ter Dresden-2 in -3, prav tako v Illinoisu.
ZDA so izgubile celo generacijo jedrskega znanja, medtem ko sta Kitajska in Rusija močno napredovali, so slišali na zaslišanju
Združene države Amerike so dopustile, da so ključna znanja s področja jedrske energije oslabela, in izgubile celo generacijo jedrskih strokovnjakov, medtem ko sta Kitajska in Rusija močno napredovali ter danes predstavljata kar 94 % vseh jedrskih reaktorjev, ki so trenutno v gradnji po svetu, je bilo slišati na zaslišanju v Washingtonu.
Mariannette Miller-Meeks, republikanska kongresnica iz Iowe, je na zaslišanju pododbora za energijo z naslovom »Ameriška energetska prevlada: zora nove jedrske dobe« poudarila, da konkurenca s Kitajsko in Rusijo ne zadeva zgolj proizvodnje električne energije.
»Gre za ameriška delovna mesta, domačo industrijsko proizvodnjo ter izvoz znanja, opreme in varnih dobavnih verig,« je dejala.
Dodala je še: »Ponovna vzpostavitev ameriške jedrske industrije pomeni tudi ponovno vzpostavitev delovne sile, dobavnih verig in industrijske baze, ki jo ta industrija zahteva.«
Predsednik pododbora Bob Latta, republikanec iz Ohia, je poudaril, da pomen uspešne rasti ameriške jedrske industrije »ni mogoče preceniti«.
»Potrebujemo zanesljivo, stabilno in prilagodljivo energijo – in potrebujemo je več. Potrebujemo energijo za nastajajočo industrijsko proizvodnjo in za tekmo na področju umetne inteligence, pa tudi za gospodinjstva in podjetja,« je dejal.
»Močna in rastoča jedrska industrija krepi tudi našo nacionalno varnost – tako prek okrepljenega jedrskega sodelovanja z zavezniki kot prek stroškovno učinkovitejše industrijske osnove.«
Kitajski tokamak dosegel napredek pri obratovanju z visoko gostoto
Poskusi na kitajskem Eksperimentalnem naprednem superprevodnem tokamaku (EAST) so potrdili obstoj »območja brez gostotne omejitve« v tokamaku. Raziskovalci so tako našli način za preboj gostotne meje in zagotovili pomembne fizikalne dokaze za obratovanje naprav za magnetno zadrževanje fuzije pri visokih gostotah.
Tokamak je toroidna naprava, ki z magnetnim zadrževanjem omogoča nadzorovano jedrsko fuzijo. Deluje kot nekakšna spiralna »magnetna steza«, ki zadrži visokotemperaturno plazmo in s tem omogoča fuzijske reakcije. Gostota plazme je eden ključnih parametrov delovanja tokamaka, saj neposredno vpliva na hitrost fuzijskih reakcij. V preteklosti so raziskovalci ugotovili, da obstaja zgornja meja gostote plazme, znana kot Greenwaldova gostotna meja. Ko je ta meja dosežena, se plazma destabilizira in uide magnetnemu zadrževanju, pri čemer se sprosti velika količina energije, ki obremenjuje notranje stene naprave in ogroža varno obratovanje.
Z dolgoletnimi raziskavami je mednarodna fuzijska skupnost ugotovila, da se fizikalni proces, ki sproži gostotno mejo, odvija v mejni plasti med plazmo in notranjo steno naprave, vendar osnovni mehanizem še ni v celoti pojasnjen.
Raziskovalna skupina Inštituta za fiziko plazme Kitajske akademije znanosti (ASIPP) v Hefei v provinci Anhui je razvila teoretični model samoorganizacije interakcije med mejno plazmo in steno (PWSO). Ta model je razkril ključno vlogo sevanja v mejni plasti pri sprožitvi gostotne meje ter pojasnil mehanizem njenega nastanka. Z izkoriščanjem popolnoma kovinskega okolja notranjih sten tokamaka EAST – znanega tudi kot »umetno sonce« – so z metodami, kot sta ogrevanje z elektronsko ciklotronsko resonanco in vnaprej nabit sinergijski zagon, zmanjšali razprševanje nečistoč iz sten. S tem so aktivno zamaknili pojav gostotne meje in razpad plazme ter omogočili stabilnejše obratovanje pri višjih gostotah.