¿Cuáles son los pros y los contras técnicos del estudio de reactor de fusión compacto de Lockheed Martin?

Answer 1

En primer lugar, lee y vota la respuesta de Ryan Carlyle.

Entonces considere lo siguiente. El anuncio de Lockheed fue de un concepto. Ni siquiera es un prototipo físico que no funcione realmente. Ciertamente no es un prototipo físico que funcione. Ciertamente no es un prototipo de producción. Ciertamente no es un producto comercial disponible de Lockheed para construcción e instalación como otra forma de energía de red. Ciertamente no es un producto que esté certificado como seguro. No es un producto asegurable. Nunca se han realizado evaluaciones ambientales para un reactor de fusión en una red de producción. No hay datos disponibles sobre estabilidad, calidad de energía, confiabilidad o incluso pequeñas cosas como potencia. No existen estudios de gestión de la red para enchufarlo. No hay fábricas en algún lugar esperando para producir estas cosas, y no hay cadenas de suministro y compañías para distribuirlas, construirlas y operarlas. No existe un historial operativo para que nadie lo vea para evaluar los riesgos y costos reales y tomar decisiones informadas sobre la inclusión en sus estrategias de compra de generación o no.

Todas esas cosas deben ocurrir antes de que pueda tener un impacto significativo en el mundo. Si todo va increíblemente bien y su concepto realmente funciona, probablemente pasarán 30 años antes de que todo lo anterior sea realmente cierto al respecto.

Y en 30 años, la energía eólica y solar serán tan dominantes a costos tan bajos y con preocupaciones mucho menores sobre las responsabilidades masivas si los dispositivos fallan catastróficamente que no hay razón para creer que la fusión será competitiva. En 30 años, la generación nuclear en total habrá disminuido más de lo que ya es, habiendo estado en declive mundial en términos absolutos y relativos durante casi una década a partir de 2014. En 30 años, la interrupción continua de las organizaciones de gestión y operación de la red – Las utilidades clásicas – por renovables habrán continuado. Quién paga la transmisión y cómo se habrá resuelto, por lo que las peleas de medición neta habrán terminado. Fusion solo será otra opción en una red transformada, y sin duda no será la más económica, segura y más ampliamente implementable.

En otras palabras, la fusión podría haber cambiado el mundo si lo hubiéramos hecho viable hace 30 años, pero si finalmente se vuelve viable a escala, será en un punto cuando sea bastante irrelevante.

Answer 2

Sería un gran problema si pueden hacer que esto funcione. ¡Necesitan publicar!

Tengo varias actualizaciones para compartir sobre esto. En noviembre, Lockheed-Martin presentó dos carteles sobre el CFR en la reunión de APS de 2016 en San Diego. Pude conseguir sus carteles y escribí este artículo resumido . Si quieres saber más, lee mi artículo de 25 páginas.

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A continuación se muestra un modelo CAD de su experimento:

Desafortunadamente, el póster consistió en solo un 1 conjunto de datos y 3 modelos. Obviamente, tienen más datos, pero no pudieron publicar la mayor parte. Creo que los investigadores quieren publicar, pero la gerencia se niega a hacerlo. El modelo del plasma (del póster de APS) se muestra a continuación.

Básicamente, Lockheed apuesta a que puede ser una trampa increíble. Esa es la clave de toda esta máquina. Teóricamente (o idealmente) el plasma crearía su propio campo magnético interno, que rechazaría el campo exterior. Esto se haría utilizando el diamagnetismo del plasma para “tapar las cúspides”. El Dr. Harold Grad de la NYU predijo esto teóricamente en los años 50 y 60, pero en realidad no se ha visto experimentalmente. Se supone que ocurre en un campo magnético fuertemente doblado, que es fácil de detectar cuando se mira el diseño de Lockheeds.

Tanto el polywell como el CFR están intentando este mismo tipo de trampa. Están intentando una trampa beta = 1 (generalmente un tokamak obtiene una beta de menos de 0.1). Si logran que la trampa funcione, aumentaría la eficiencia de esta máquina al:

• Bajando las pérdidas de conducción. Las pérdidas de plasma serían menores, porque el plasma no toca las paredes.
• Disminución de las pérdidas de radiación. Si el campo externo no penetra en el plasma, reduciría las pérdidas de radiación del ciclotrón.
• Manteniendo más energía. Esto significa que a medida que alimenta energía en la máquina para impulsar la fusión, puede conservar mucho más.

Al capitalizar todos estos efectos, podría aumentar su densidad y temperatura de plasma mientras crea una máquina completamente más pequeña. Más pequeño significa un tipo de dispositivo mucho más barato y comercializable. A continuación se muestra un conjunto de datos de esta máquina.

Estos datos se extrajeron utilizando estas herramientas, que se muestran a continuación.

Si apoya y está interesado en la fusión, sígame en Quora. Finalmente, estoy desarrollando un podcast de fusión (www.thefusionpodcast.com) donde entrevisto a investigadores de fusión.

Answer 3

Pros:

• Interesante propuesta de contención de plasma.
• Lockheed tiene importantes habilidades técnicas y su entrada al espacio es positiva para el campo.
• Las primeras simulaciones parecen prometedoras

Contras:

• Todavía tienen que demostrar la contención de plasma.
• La contención de plasma es la parte más difícil de la fusión nuclear.
• Cuando digo duro, me refiero a “uno de los desafíos de ingeniería más difíciles en la historia de la humanidad”.
• En serio, ni siquiera tienen un prototipo para la contención de plasma, lo que hace que cualquier tipo de anuncio sea muy prematuro.

Por lo tanto, es un buen concepto que parece digno de investigación. Pero no es un reactor de fusión.

Answer 4

El desarrollo significativo aquí (y no entraré en los beneficios del poder de fusión en sí) es la estabilidad del plasma de deuterio que aparentemente se ha demostrado en experimentos en Skunkworks.

Si bien los diseños anteriores, como el tokamak, que utilizan un plasma con forma toroidal (rosquilla) han sido extremadamente difíciles de controlar, el nuevo diseño tiene una configuración inherentemente estable.

En ITER (gran esfuerzo científico internacional de $ 50 mil millones), el desafío ha sido mantener el plasma el tiempo suficiente para continuar las reacciones de fusión de manera sostenida. Sin embargo, el plasma se desmorona debido a los puntos de fuga. Efectivamente, está tratando de controlar una bola de gas que gira más caliente que el Sol utilizando campos magnéticos toroidales y poloidales.

El nuevo diseño parece mantener bien el plasma en su lugar.

Answer 5

Primero lea la respuesta de Ryan Carlyle, la respuesta de Ryan Carlyle a Si el reciente anuncio de Lockheed sobre la energía de fusión nuclear es cierto, ¿cómo cambiaría el mundo? ¿Qué países y empresas se beneficiarían o perderían más?

Fusion ha sido la próxima gran novedad desde los años 60. Es probable que permanezca así durante al menos otros 50 años porque la fusión es un asunto peligroso de alta energía. Esto significa que nunca se puede reducir en escala de manera segura, probablemente solo para usarse en plantas de energía supermasivas.

La producción de energía localizada y de naturaleza pequeña es mucho más apetecible ya que el transporte de electricidad a través de la red es costoso, ineficiente y desordenado en general. Una red energética cada vez más grande es un resultado económicamente lamentable.

La mejor solución para el consumo de energía es continuar aumentando la eficiencia energética y enfocarse en la producción / consumo de energía localizada. Esto cambiará el mundo, no la fusión.

Answer 6

No cambiaría el mundo, al menos de manera sustancial y no inmediata. La fusión comercial no tendría, no podría tener tanto impacto. Vea la respuesta de Ryan Carlyle señalando las innumerables formas en que incluso un reactor de fusión en funcionamiento no necesariamente produciría energía barata, y la respuesta de Michael Barnard a ¿Cuáles son los pros y los contras técnicos del estudio del reactor de fusión compacto de Lockheed Martin? señalando que se necesitaría establecer un ecosistema tecnológico completamente nuevo para apoyar una economía de fusión. En el mejor de los casos, la energía de fusión desempeñaría un papel útil en ciertas condiciones limitadas.

El efecto general en el mundo en general sería limitado. Keith Shannon y Paul Wilson tienen razón al señalar que los países (y regiones de países) con economías que dependen en gran medida de la exportación de combustibles de hidrocarburos procesados ​​experimentarían importantes problemas negativos, pero incluso esto sería limitado. El petróleo y el gas natural seguirán siendo útiles durante algún tiempo, después de todo, incluso el carbón.

Answer 7

A2A Lo sabremos con seguridad en cinco años; sin embargo, realmente no creo que la energía sea gratuita ni el agua estará disponible gratuitamente sin algún tipo de beneficio, la base del capitalismo.