Tækni

Öflugur segull veitir okkur samrunaorku fimm árum fyrir áætlun.

Samruni er hinn heilagi gral hreinnar orku en hefur til þessa verið utan seilingar. Nýtt verkefni með öflugri seglum og töluvert minni kjarnaofni er nú á döfinni og gæti stytt biðina í óendanlega græna orku.

BIRT: 14/12/2020

Vísindamenn við hinn virta háskóla MIT vinna að hönnun sterkbyggðs samrunaofns sem gæti tekið fram úr öllum keppinautum sínum. Fyrsta skóflustungan að kjarnaofninum, með hið leiftrandi nafn Sparc, verður tekin næsta vor. Menn vænta þess að Sparc verði tilbúinn til að framleiða hreina, örugga og ótæmandi kjarnorku þegar í upphafi næsta áratugar – með mun minni tilkostnaði en samsvarandi verkefni.

 

Þetta hljómar kannski of gott til að vera satt. En í sérútgáfu af vísindatímaritinu Journal of Plasma Physics hafa óháðir vísindamenn frá háskólum um heim allan rannsakað verkefnið.

 

Þeir eru sammála um að hönnun Sparcs lofi góðu og jafnvel þó að samrunaorka hafi verið „rétt handan við hornið” í fjölmörg ár, er nú útlit fyrir að á því verði breyting.

Vísindamenn vilja draga sólina niður til jarðar

Samruni er hinn heilagi gral orkunnar. Meðan kjarnorkuver nú á dögum virka með kjarnaklofnum líkir samrunakjarnaofn eftir því ferli í sólinni þegar vetnisatóm renna saman og losa gríðarlegt magn orku. Ferlið er bæði ódýrara og hreinna þar sem vetnið kemur úr sjónum og kjarnaofninn losar ekki neitt CO2.

 

Ef það tekst að koma honum í gang. Hvað samruna varðar er það dálítið eins og að kveikja bál með blautum eldsmat: Þar sem atómin hafa jákvætt hlaðna kjarna hafa þeir enga löngun til að vera of nærri hver öðrum. Það þarf því annað hvort ógurlegan þrýsting eða glóandi hita sem nemur mörgum milljónum gráða, ef takast á að þvinga kjarnana saman.

 

Það virðist vera erfiðleikum bundið að endurskapa slíkt ferli hér á jörðu. Og sú er sannarlega raunin. Fram til þessa hefur enginn verið fær um að byggja kjarnaofn sem í verki framleiðir meiri orku en hann notar.

Markmiðið er sjálfkeyrandi samrunaferli

Við tilraunir með samruna nú á dögum þarf sífellt að bæta við orku til að halda samrunanum gangandi – en markmiðið með Sparc er að gera ferlið sjálfkeyrandi þegar það tekst að koma því í gang.

1 Vetni og vetni mynda helíum

Vetniskjarnar eru hitaðir upp með orku sem kemur utan frá. Það fær þungt vetni og ofurþungt vetni til að renna saman og mynda heita helíumkjarna.

2 Heitt helíum myndar keðjuverkun

Helíumkjarnarnir verða svo heitir að vetniskjarnarnir renna saman í nýja helíumkjarna sem hefja nýjan samruna – svonefnd kveiking.

Samkvæmt vísindamönnum sem hafa rannsakað Sparc verður nýi kjarnaofninn fær um að framleiða tíu sinnum meiri orku heldur en hann notar.

Nýir seglar veita Sparc gott forskot

Fram til þessa hafa menn horft til byggingar á hinum risavaxna ITER-kjarnaofni í Suður-Frakklandi en smíði hans hófst árið 2013 og menn vænta þess að hann geti framleitt samrunaorku árið 2035.

 

Aðstandendur Sparc telja að þeir verði tilbúnir fimm árum fyrr. Og það stafar fyrst og fremst af sérstakri hönnun kjarnaofnsins.

 

Rétt eins og ITER nýtir Sparc sér svonefndan tokamak-kjarnaofn. Hann samanstendur af kleinuhringslaga hólfi sem inniheldur vetnisrafgas þar sem samruni á sér stað. Rafgasið er svo heitt að því þarf að halda í skefjum með seglum til að veggir kjarnaofnsins bráðni ekki. Þetta gerir ITER með hjálp stórra rafsegulspóla sem þarf að kæla niður með fljótandi helíumi.

 

Sparc nýtir nýrri rafsegultækni með svonefndum háhita-ofurleiðurum sem eru færir um að skapa mun öflugra segulsvið og fyrir vikið tekur rafgasið minna rými.

 

Því verður Sparc-kjarnaofninn á stærð við tennisvöll meðan ITER er álíka stór og fótboltavöllur og þannig verður hægt að byggja Sparc með minni tilkostnaði og tíma.

Lifandi Saga

Humar var hundafæða

Heilsa

Vísindamenn finna óvænt samband milli tannholdsbólgu og tiltekins sjúkdóms

Heilsa

Vísindamenn finna óvænt samband milli tannholdsbólgu og tiltekins sjúkdóms

Náttúran

Hvernig er móteitur gert?

Náttúran

Hvernig er móteitur gert?

Maðurinn

Af hverju var Elísabet drottning grafin í blýkistu?

Alheimurinn

Er jörðin kúla?

Maðurinn

Táningar eru forritaðir til að hætta að hlusta á það sem mamma segir

NÝJASTA NÝTT

Maðurinn

Steinaldarfólk var kannski kynsegin

Lifandi Saga

Fílamaðurinn vakti undrun og ótta allra 

Lifandi Saga

Loðvík 14 og Versalir:  Í glæsihöllinni ríkti fnykur

Náttúran

Af hverju kemur búmerang til baka?

Læknisfræði

Búðu þig undir næsta faraldur: Sveppirnir koma – Ekki tilbúið

Maðurinn

7 áhrifaríkar aðferðir: Þannig sofnar þú fyrr

Jörðin

Vísindamenn ýta á hnappinn: Róttækar hugmyndir um að slökkva á sólinni

Maðurinn

Hvers vegna eru vöðvarnir aumir tveimur dögum eftir æfingu?

Maðurinn

Líffærin hafa mjög náið samstarf

Náttúran

Hvaða dýr er hættulegast allra?

Maðurinn

Steinaldarfólk var kannski kynsegin

Lifandi Saga

Fílamaðurinn vakti undrun og ótta allra 

Lifandi Saga

Loðvík 14 og Versalir:  Í glæsihöllinni ríkti fnykur

Náttúran

Af hverju kemur búmerang til baka?

Læknisfræði

Búðu þig undir næsta faraldur: Sveppirnir koma – Ekki tilbúið

Maðurinn

7 áhrifaríkar aðferðir: Þannig sofnar þú fyrr

Jörðin

Vísindamenn ýta á hnappinn: Róttækar hugmyndir um að slökkva á sólinni

Maðurinn

Hvers vegna eru vöðvarnir aumir tveimur dögum eftir æfingu?

Maðurinn

Líffærin hafa mjög náið samstarf

Náttúran

Hvaða dýr er hættulegast allra?

Fáðu aðgang að vÍSINDI.IS

Ókeypis í 2 vikur!

 

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

 

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Maðurinn

Vísindamenn leggja fram ný gögn: Hversu skaðlegt sjónvarpsgláp getur verið fyrir börn

Maðurinn

Vísindamenn leggja fram ný gögn: Hversu skaðlegt sjónvarpsgláp getur verið fyrir börn

Maðurinn

Valda börn hraðari öldrun foreldranna?

Maðurinn

Valda börn hraðari öldrun foreldranna?

Maðurinn

Af hverju eru karlar líkamlega sterkari en konur?

Menning og saga

Frjálslyndar konur Egyptalands hneyksluðu alla

Maðurinn

Rautt ljós getur leitt af sér betri sjón

Jörðin

Parísarsamkomulagið dautt: Það sýður upp úr hnettinum

Vinsælast

1

Maðurinn

7 áhrifaríkar aðferðir: Þannig sofnar þú fyrr

2

Lifandi Saga

Fílamaðurinn vakti undrun og ótta allra 

3

Maðurinn

Af hverju var Elísabet drottning grafin í blýkistu?

4

Náttúran

Hvaða dýr er hættulegast allra?

5

Maðurinn

Hvers vegna eru vöðvarnir aumir tveimur dögum eftir æfingu?

6

Maðurinn

Vísindamenn leggja fram ný gögn: Hversu skaðlegt sjónvarpsgláp getur verið fyrir börn

1

Maðurinn

7 áhrifaríkar aðferðir: Þannig sofnar þú fyrr

2

Lifandi Saga

Fílamaðurinn vakti undrun og ótta allra 

3

Maðurinn

Af hverju var Elísabet drottning grafin í blýkistu?

4

Náttúran

Hvaða dýr er hættulegast allra?

5

Maðurinn

Hvers vegna eru vöðvarnir aumir tveimur dögum eftir æfingu?

6

Maðurinn

Líffærin hafa mjög náið samstarf

Lifandi Saga

Grimmsævintýri: Bönnuð börnum

Heilsa

Blóðflokkur þinn kann að hafa áhrif á hvort þú færð heilablóðfall snemma á lífsleiðinni

Lifandi Saga

Víkingarnir voru kynþokkafullir kvennabósar

Lifandi Saga

Úkraínska og rússneska – hver er munurinn?

Alheimurinn

Togsegl fjarlægir geimrusl

Lifandi Saga

Hver var starfi geisjunnar?

Náttúran

Eru hýenur skyldar köttum?

Læknisfræði

Ofvirkni í heilastöð veldur stami

Alheimurinn

Stjarna sem blikkar gegnum ský

Náttúran

Breiðnefurinn er sannkallað furðudýr

Maðurinn

Hvers vegna er líkamshitinn nákvæmlega 37 gráður?

Náttúran

Greindustu hundarnir og þeir heimskustu

Steinaldarfólk var kannski kynsegin

Þýskir vísindamenn hafa rannsakað mörg þúsund ára gamlar grafir víða í Evrópu og mögulega öðlast nýja innsýn í kynvitund fólks á steinöld og bronsöld.

Maðurinn

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.690 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is