Pacific Fusion encontra maneira mais barata de operar reatores de fusão

A maior questão na produção de energia de fusão permanece sem resposta: como podemos garantir que o custo de iniciar uma reacção de fusão não é superior ao preço a que podemos vender a energia?

Muitas pessoas têm ideias, mas ninguém resolveu ainda. A Commonwealth Fusion Systems, por exemplo, está suficientemente confiante de que está a construir um enorme reactor nuclear que custará centenas de milhões de dólares. Mas o dispositivo não liga Até o próximo anopor enquanto a questão permanece sem resposta.

Outras empresas recentemente formadas acreditam que é possível construir centrais de fusão a custos mais baixos. fusão do Pacíficoanunciou hoje os resultados de uma série de experimentos conduzidos nos Laboratórios Nacionais Sandia que, segundo ela, poderiam eliminar algumas das partes mais caras dessa abordagem. A empresa compartilhou seus resultados exclusivamente com o TechCrunch.

A geração de energia de fusão promete gerar grandes quantidades de electricidade 24 horas por dia, sete dias por semana, e fornecer energia de uma forma familiar aos actuais operadores de rede. A maioria das startups de fusão tem como meta o início da década de 2030 para ter sua primeira usina comercial de fusão online.

A Fusão do Pacífico é siga a abordagem É conhecido como fusão de confinamento inercial acionada por pulsar (ICF). Essencialmente, experimentar Será realizado na Instalação Nacional de Ignição (NIF). A empresa comprime pequenas pastilhas de combustível em sucessão, e a compressão faz com que os átomos do combustível se fundam e liberem energia.

Mas enquanto o NIF usa lasers para iniciar a compressão, o Pacific Fusion quer usar pulsos elétricos massivos. Esses pulsos criam um campo magnético em torno de uma pastilha de combustível do tamanho de uma borracha de lápis, comprimindo-a em menos de cem bilionésimos de segundo.

“Quanto mais rápido você detona, mais quente fica”, disse Keith LeChien, cofundador e CTO da Pacific Fusion, ao TechCrunch.

Um dos desafios dos ICFs acionados por pulsar é que o processo normalmente requer um pequeno impulso para funcionar corretamente. Para criar condições quentes o suficiente para a fusão dentro dos pellets de combustível, os pesquisadores usaram lasers e ímãs para pré-aquecer os pellets. “É apenas um pouco de energia para dar um impulso antes de se comprimir”, disse Lucien, acrescentando que representa cerca de 5% a 10% da energia total.

No entanto, os lasers e ímãs adicionados acrescentam complexidade, custo e requisitos de manutenção iniciais à máquina, tornando muito difícil vender energia a um preço competitivo.

Assim, em experimentos na Sandia, a Pacific Fusion ajustou o design do cilindro que abriga os pellets de combustível e ajustou a corrente elétrica fornecida a ele. Antes do grande pulso elétrico que inicia a reação de fusão, a empresa vazou parte do campo magnético no combustível antes de comprimi-lo, aquecendo-o no processo.

“Ao fazer mudanças muito sutis na forma como este cilindro é fabricado, somos capazes de permitir que o campo magnético vaze ou penetre no combustível antes da compressão”, disse Lucien.

O combustível do Pacific Fusion é carregado em um alvo de plástico envolto em alumínio. Ao alterar a espessura do alumínio, a empresa pode ajustar a quantidade de campo magnético que atinge o combustível. Os cartuchos devem ser fabricados com um certo grau de precisão, disse Lucian, mas não sem razão, sobre a precisão necessária para caixas de munição calibre .22. “Este é um processo que foi aprimorado, fabricado e aperfeiçoado há mais de 100 anos”, acrescentou.

Este ajuste não altera significativamente a quantidade de energia que a Pacific Fusion precisa para atingir a meta. “Não é necessária muita energia para colocar um campo magnético no centro do combustível”, diz ele. “É uma porção pequena, muito menor que 1%. É uma porção muito, muito, muito pequena da energia total do sistema, por isso é praticamente imperceptível.”

A eliminação do sistema magnético simplificaria o sistema e os seus requisitos de manutenção, o que teria algum impacto nos custos globais, disse ele. No entanto, a eliminação dos lasers reduziria significativamente os custos. “A escala do laser necessária para pré-aquecer este tipo de sistema com alto ganho é superior a US$ 100 milhões.”

Lucien disse que experimentos como esse também ajudam a empresa a refinar suas simulações para garantir que correspondam ao que acontece no mundo real. “Muitas pessoas simulam coisas e dizem: ‘Ah, isso funciona, aquilo funciona'”, disse ele. “É um jogo totalmente diferente simular algo, construí-lo, testá-lo e fazê-lo funcionar. É difícil fechar esse ciclo.”