¿Cuál es el período de tiempo razonable para lograr un avance en la fusión nuclear?

Answer 1

Podríamos estar haciendo mucho para poner en marcha la fusión.

La barrera no es realmente la ciencia. La barrera es el soporte.

Puedo probar esto con muchos ejemplos de investigadores de fusión, con datos creíbles, reputaciones, buenas ideas y teoría, que parecen no encontrar la menor cantidad de fondos. Aquí hay algunos (de muchos) ejemplos:

• Fusión magneto-inercial de Los Alamos : está siendo desarrollada por el Dr. Scott Hsu en Los Alamos. Se muestra a continuación. El concepto es hacer que una serie de cañones de plasma inyecten plasma de alta densidad en el centro de una cámara. Puedes pensarlo como una versión de ICF. Uno de los puntos de venta es que el cañón de plasma es de menor densidad, lo que lleva a una reducción en las inestabilidades de Rayleigh-Taylor y RM. Este equipo tuvo la suerte de obtener una subvención de 3 millones de dólares de ARPA-E. NO la oficina de ciencias de la energía de fusión; FES solo financia tokamaks.

• Experimento dipolo levitante del MIT : esto se conoce como un “pellizco suave”. La rosquilla magnética está suspendida dentro de un plasma de baja presión. El plasma se extrae al centro de esta rosquilla. Cuando llega al centro, alcanza densidades donde puede ocurrir fusión. Yo llamo a esto el concepto de plasma de “inodoro”. Fueron clausurados en 2011 (antes de comenzar a realizar importantes experimentos de encendido) porque EE. UU. Redujo el dinero para ITER. Todo lo que necesitaban era <3 millones en unos pocos años .

• Dynomak de la Universidad de Washington : Esta es una obra de teatro del Tokamak Esférico. Básicamente, cuando gira plasma, se “tambalea” como un tambaleo superior. Esto puede conducir a una inestabilidad Kink. En 2012, UWash impuso un bamboleo y obtuvo un plasma giratorio ; este es un enfoque completamente nuevo para el calentamiento por plasma. Esto condujo a una idea completamente nueva conocida como Dynomak o fusión CT. En agosto de 2015, fundaron una startup para perseguir este enfoque. Necesitan 30 millones durante varios años.

• EMC2 Polywell : este concepto intenta hacer caer el voltaje (-) atrapando un plasma en su mayoría (-) dentro de un campo magnético. Podría llamarlo parte de la familia de confinamiento magnético, excepto que estos plasmas son (idealmente) no magnetizados. El plasma está confinado en un campo de cúspide fuertemente doblado. Idealmente, en estas geometrías, el plasma debe hacer sus propios campos magnéticos que lo contengan a sí mismo. Técnicamente está usando el diamagnetismo del plasma. En 2014, EMC2 publicó un gran artículo en Physical Reviews X que demuestra la demostración de este efecto. Necesitan 30 millones sobre 3 millones pero están luchando para recaudar el dinero.

¿Cuántos enfoques hay por ahí? Aquí hay un montón de enfoques diferentes agrupados por familia y tipo.

Para cada idea, hay un equipo, una empresa, una universidad o un grupo que intentan mover las cosas, pero todos se enfrentan a una falta de apoyo, comprensión y reconocimiento.

Entonces, para responder a su pregunta: no podemos decir con certeza cuánto tiempo tendremos que esperar un avance. Pero, sabemos que hay muchas áreas inexploradas por ahí. No necesitamos todas estas ideas para trabajar, pero solo un concepto funcional cambiaría el curso de la historia humana para siempre.

Answer 2

Brain Wang del blog Next Big Future hace un excelente trabajo al seguir el área de fusión pequeña en desarrollo y con frecuencia proporciona actualizaciones que intentan acceder al progreso reciente hacia la demostración comercial de un reactor de fusión en funcionamiento.
Brian proporcionó recientemente un artículo titulado:
Perspectivas actualizadas para la fusión nuclear comercial
http://www.nextbigfuture.com/201 …
Brian también contribuyó con una breve respuesta a la pregunta de Quora:
¿Qué tan cerca estamos de la fusión nuclear? –
La respuesta de Brian Wang a ¿Qué tan cerca estamos de la fusión nuclear? ¿Sabremos cómo fusionar átomos para producir electricidad a gran escala antes de 2030? ¿Es una buena idea estudiar Física Nuclear para ayudar en este campo?
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Fusion y la necesidad de humildad –
Es mi opinión que hoy nadie tiene una visión lo suficientemente clara como para predecir cómodamente qué enfoque de fusión producirá la tecnología que el mundo usará para generar grandes cantidades significativas de poder de fusión económico o cuándo estarán disponibles los reactores de fusión comerciales. Por esta razón, creo que es valioso tratar de apoyar ampliamente todos los enfoques de fusión. En este momento, nadie sabe qué tecnología de fusión funcionará y producirá poder económico y comercialmente competitivo. Es posible que incluso si las tecnologías principales ITER-DEMO y NIF-LIFE funcionan y producen energía neta, una tecnología nuclear de caballo oscuro muy diferente de cualquiera de estos esfuerzos de fusión convencionales puede resultar ser el enfoque práctico que produce un poder de fusión económicamente competitivo plantas

Se han prodigado enormes cantidades de diseño creativo e innovación increíblemente hábiles sobre los problemas involucrados en llevar a la realidad formas prácticas de fusión nuclear. No creo que estemos actualmente en un punto para seleccionar con confianza a los ganadores o cuánto tiempo llevará. Creo que debemos resistir las presiones para consolidar todos los esfuerzos y la financiación de la fusión a los dos enfoques de fusión principales, ITER y NIF. Deberíamos pedirles a los tomadores de decisiones del DOE y a los representantes elegidos que busquen una gama más amplia de proyectos de fusión que tengan una variedad de tamaños. Hay demasiado riesgo técnico al invertir todos los recursos en algunos experimentos grandes. Una tecnología de fusión de caballo oscuro actualmente no reconocida podría ser, en última instancia, la base práctica de las plantas de energía de fusión competitivas.