La tecnología magnética de Tokamak Energy se probará en EE. UU. : New Nuclear

Jan 31, 2024

28 abril 2023

Tokamak Energy del Reino Unido enviará su sistema de criostato de radiación gamma a los Laboratorios Sandia del Departamento de Energía de EE. UU. en Albuquerque, Nuevo México, para que pueda exponerse a condiciones extremas para probar el rendimiento de la planta de energía de fusión de por vida.

La compañía con sede en Oxfordshire dijo que crear energía de fusión requiere fuertes campos magnéticos para confinar y controlar el combustible de hidrógeno, que se convierte en un plasma varias veces más caliente que el Sol dentro de un tokamak. Aunque la mayor parte de la radiación de los neutrones de plasma de alta energía será absorbida por el blindaje del tokamak, los imanes deben poder resistir los rayos gamma secundarios para mantener las operaciones eficientes de la planta de energía.

Tokamak Energy construyó y puso en marcha su sistema de criostato especializado en radiación gamma, un dispositivo de vacío para proporcionar aislamiento térmico a los imanes, como parte de su misión de generar energía de fusión en la década de 2030.

Dijo que el sistema de prueba ahora será desmontado, enviado y reconstruido en la Instalación de Irradiación Gamma (GIF) con sede en Sandia Laboratories, que es uno de los pocos lugares en el mundo capaz de albergar el sistema mientras expone el superconductor de alta temperatura de Tokamak Energy (HTS ) imanes a una central eléctrica tasas de dosis representativas -suficientes en intensidad y energía- de radiación gamma.

La investigación y el análisis de conjuntos de imanes individuales se realizarán durante seis meses en las instalaciones de Nuevo México, que son tan poderosas que pueden realizar una prueba de vida útil de 60 años en solo dos semanas.

"Nuestra tecnología de imanes pionera debe soportar condiciones extremas para mantener las plantas de energía de fusión funcionando en el futuro", dijo Rod Bateman, gerente de desarrollo de imanes HTS en Tokamak Energy. "El laboratorio especializado Sandia está idealmente configurado para probar la durabilidad y el rendimiento de los imanes cuando se exponen a la radiación gamma. Es esencial ampliar los límites ahora que ampliamos nuestras operaciones hacia la fusión comercial".

Don Hanson, supervisor de instalaciones de GIF en el Laboratorio Nacional de Sandia, agregó: "El GIF es una instalación única que puede proporcionar altas dosis de radiación gamma a objetos de prueba grandes. Esperamos trabajar con Tokamak Energy para avanzar en las tecnologías de fusión".

En febrero, Tokamak Energy anunció que había construido un primer conjunto mundial de imanes HTS de nueva generación para ensamblar y probar en escenarios relevantes para plantas de energía de fusión. Su nueva instalación Demo4 consta de 44 bobinas magnéticas individuales fabricadas con 38 kilómetros de cinta HTS innovadora, que transporta corrientes con resistencia eléctrica cero y requiere cinco veces menos energía de enfriamiento que los materiales superconductores tradicionales.

Las cintas HTS son conductores de varias capas hechos principalmente de metales resistentes y conductores, pero con un revestimiento interno crucial de material superconductor de 'óxido de cobre y bario de tierras raras' (REBCO). Las cintas suelen tener 12 mm de ancho y menos de 0,1 mm de espesor, con REBCO depositado como una capa delgada. Cuando se enrollan en bobinas, las cintas HTS pueden generar campos magnéticos mucho más altos que los imanes superconductores convencionales, al tiempo que ocupan mucho menos espacio y requieren mucha menos energía de enfriamiento.

La hoja de ruta de Tokamak Energy es para plantas de energía de fusión comerciales implementadas a mediados de la década de 2030. Para llegar allí, el plan es completar ST80-HTS en 2026 "para demostrar todo el potencial de los imanes superconductores de alta temperatura" y para informar el diseño de su planta piloto de fusión, ST-E1, que está programada para demostrar la capacidad de entregar electricidad, produciendo hasta 200 MW de energía eléctrica neta, a principios de la década de 2030.

En enero, Tokamak dijo que había firmado un acuerdo con Furukawa Electric de Japón para suministrar "varios cientos de kilómetros" de cinta HTS para su prototipo de dispositivo de fusión ST80-HTS. La cinta HTS ha sido desarrollada y está siendo suministrada por Furukawa, con la producción de la cinta en curso en el sitio del grupo SuperPower Inc en Nueva York, EE. UU.

Investigado y escrito por World Nuclear News

WNN es un servicio de información pública de la Asociación Nuclear Mundial

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