¿Los reactores de fusión estarán alimentando los hogares para 2025?

No solo no, sino el infierno no …

Soy muy consciente de los optimistas técnicos que creen que con el desarrollo tecnológico en este momento, es posible. Pero como físico e ingeniero nuclear que ha trabajado con reactores de fisión comerciales durante décadas, los datos de física desconocidos restantes, combinados con los problemas de ingeniería aún desconocidos, y mucho menos el diseño y la fabricación de componentes, incluso si es un “Fusion Einstein” Si surgiera en este momento, y conceptualmente completara la física y las matemáticas para soportar átomos e isótopos específicos en una reacción de fusión nuclear utilizable y potenciada, sería imposible diseñar, fabricar y probar dicho reactor para ese momento para apoyar la operación de potencia comercial .

Mire la operación existente del reactor comercial de fisión. En los albores del renacimiento de corta duración de la energía nuclear en los Estados Unidos (aunque está prosperando en otras partes del mundo), llevó décadas diseñar, desarrollar y obtener la aprobación de la NRC para algunos de los nuevos diseños de reactores. El primero aún no se ha completado, con costos y sobrecostos en el orden del orden de muchos miles de millones. Ni siquiera puedo imaginar las restricciones regulatorias. Todavía es una reacción nuclear, y una que se despliega en la energía infaliblemente Mega-ton de las bombas de hidrógeno. Ni siquiera se ha desarrollado un Código reglamentario RNC para tratarlo como un reactor comercial. Eso debería ir rápido.

Mi mejor conjetura es que 2050 podría ser correcto para apoyar la ciencia, la ingeniería y la fabricación y las pruebas requeridas. Incluso con todo eso completo, no está del todo claro que el retorno de la inversión, basado en el requisito de que los enormes costos de diseño, construcción y operación, sean superados por los flujos de ingresos proyectados. No importa qué tecnología innovadora de esta escala se mire históricamente, tiene que haber un incentivo poderoso para perseguir el uso comercial de esa tecnología. Los únicos dos incentivos históricos en la historia han sido la Guerra, o $ por ganar. Por lo que veo, nunca ha habido una tecnología innovadora como esta que haya sido financiada por el altruismo como incentivo. Dinero o guerra. Período.

El suministro abundante de gas de esquisto fácilmente obtenible fue un evento transformador para la energía estadounidense y mundial. Podría llevarte a través de la cadena lógica, pero los fósiles dominarán el lado del suministro de energía (y el CO2) durante mucho tiempo. La fisión nuclear (solo en los EE. UU.) Está desapareciendo … eso suministra el 45% de nuestra energía sin CO2 … las decenas de docenas están construyendo turbinas de gas de esquisto (800 MW +) … EE. UU. Probablemente sea el mayor contribuyente de CO2 en El mundo., en 2025.

No. Eso requeriría un milagro.

El objetivo actual de los investigadores es tener el primer reactor de fusión comercial listo alrededor de 2027. Posiblemente antes de 2030. Y eso solo si la verificación de la tecnología actualmente en curso se realiza. No es exactamente un proceso rápido.

La razón de este optimismo es que la tecnología de imanes ha progresado muy rápidamente últimamente. Esto permite que los imanes actuales sean más pequeños y mucho más potentes de lo que solían ser. Un reactor de fusión probablemente será mucho más pequeño de lo previsto previamente. Estamos hablando del tamaño de la habitación. Y en lugar de tokamaks con forma de toro, ahora se piensa que serán esféricos.

Podría ser que los reactores comerciales estén disponibles antes de que termine ITER. ITER es un proyecto de investigación que pretende darnos una mayor comprensión de la fusión además de desarrollar la tecnología. Las personas que buscan reactores comerciales piensan que pueden tenerlos sin una comprensión científica completa del proceso. Creen que sabemos lo suficiente ahora que tener un reactor comercial es principalmente un problema de ingeniería.

De ninguna manera.

Incluso los reactores de fisión ahora son extremadamente lentos para comenzar incluso cuando el diseño está listo. Piense en el EPR: fue diseñado para tener en cuenta el accidente de Chernobyl. 31 años después, todavía no hay ni un solo EPR funcionando …

Por lo tanto, no es probable que los reactores de fusión comerciales ocurran antes de al menos 20-30 años en mi opinión.

Creo que podemos decir con seguridad que llevaría más de 8 años desarrollar, probar, regular y comercializar un reactor de fusión en funcionamiento. Tendremos suerte si incluso podemos hacer que un reactor de prueba produzca más potencia de la que utiliza para funcionar en ese momento.

Definitivamente no. Sería un milagro tener esto en 2125. En 1958 me enviaron de AERE Harwell a Londres para asesorar a la Oficina de Prensa de UKAEA durante la Conferencia Internacional de 1958 en Ginebra sobre Fusión Termonuclear Controlada. En ese momento, la fusión nuclear se había logrado en el ZETR Torus que se construyó en mi Hangar. Más tarde se descubrió que no se debía estrictamente al calor sino a la aceleración causada por los campos eléctricos que comprimen el plasma. Desde entonces, el progreso ha sido lento.

No, en este momento no se está considerando ninguno para la licencia, por lo que no se construirán para 2025.

Solo se ha construido un reactor de fusión y logró unos pocos milisegundos de operación una vez. Se realizó para investigar la fusión como fuente de energía y los materiales y la tecnología necesarios para operarla de manera eficiente.

Actualmente no hay planes para un reactor basado en fusión

No.