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.

Læknisfræði

Þannig má vinna bug á ógleði

Náttúran

Horfðu á myndskeiðið: Ný tegund risaslöngu fannst í Amasonregnskóginum

Náttúran

Horfðu á myndskeiðið: Ný tegund risaslöngu fannst í Amasonregnskóginum

Lifandi Saga

Hvenær eignuðumst við grasflatir?

Lifandi Saga

Hvenær eignuðumst við grasflatir?

Lifandi Saga

Hvaðan eru indíánar?

Menning

Muhammad Ali: Versti andstæðingur hans var BNA 

Tækni

Er gler í rauninni vökvi?

NÝJASTA NÝTT

Náttúran

Tungan: Svissneskur vasahnífur dýraríkisins

Lifandi Saga

EM í fótbolta: Enginn nennti að verða Evrópumeistari

Lifandi Saga

Fótbolti: Sjálfsmark kostaði landsliðsmann lífið

Náttúran

Af hverju sveigir bolti?

Maðurinn

Rannsókn: Hvernig færðu aðra til að líka vel við þig?

Náttúran

Þannig sigruðu fuglaköngulærnar allan heiminn

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

Heilsa

Óhefðbundin en áhrifarík meðferð geðraskana

Lifandi Saga

Barbie breyttist í hasarhetju

Heilsa

Húðflúr getur hugsanlega aukið hættuna á ákveðinni tegund krabbameins

Náttúran

Tungan: Svissneskur vasahnífur dýraríkisins

Lifandi Saga

EM í fótbolta: Enginn nennti að verða Evrópumeistari

Lifandi Saga

Fótbolti: Sjálfsmark kostaði landsliðsmann lífið

Náttúran

Af hverju sveigir bolti?

Maðurinn

Rannsókn: Hvernig færðu aðra til að líka vel við þig?

Náttúran

Þannig sigruðu fuglaköngulærnar allan heiminn

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

Heilsa

Óhefðbundin en áhrifarík meðferð geðraskana

Lifandi Saga

Barbie breyttist í hasarhetju

Heilsa

Húðflúr getur hugsanlega aukið hættuna á ákveðinni tegund krabbameins

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

Náttúran

Hvaða núlifandi dýr hefur breyst minnst?

Náttúran

Hvaða núlifandi dýr hefur breyst minnst?

Heilsa

Vísindamenn hafa loksins leyst barnadauðaráðgátu.

Heilsa

Vísindamenn hafa loksins leyst barnadauðaráðgátu.

Lifandi Saga

Hin voldugu turnskip Kínverja þoldu hvorki öldugang né vind 

Lifandi Saga

Hvers vegna hættum við að nota einglyrni?

Náttúran

Tungan kom lífinu upp á þurrlendið

Lifandi Saga

Persneskur kóngur stal borg óvina og endurreisti hana í eigin ríki 

Vinsælast

1

Náttúran

Þannig sigruðu fuglaköngulærnar allan heiminn

2

Læknisfræði

Þannig má vinna bug á ógleði

3

Lifandi Saga

Fótbolti: Sjálfsmark kostaði landsliðsmann lífið

4

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

5

Náttúran

Horfðu á myndskeiðið: Ný tegund risaslöngu fannst í Amasonregnskóginum

6

Heilsa

Húðflúr getur hugsanlega aukið hættuna á ákveðinni tegund krabbameins

1

Náttúran

Þannig sigruðu fuglaköngulærnar allan heiminn

2

Læknisfræði

Þannig má vinna bug á ógleði

3

Lifandi Saga

Fótbolti: Sjálfsmark kostaði landsliðsmann lífið

4

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

5

Náttúran

Horfðu á myndskeiðið: Ný tegund risaslöngu fannst í Amasonregnskóginum

6

Heilsa

Húðflúr getur hugsanlega aukið hættuna á ákveðinni tegund krabbameins

Lifandi Saga

Hversu lengi hafa Bandaríkin stutt Ísrael?

Lifandi Saga

Bók frá 1898 sagði fyrir um Titanic-slysið 

Heilsa

Sjö venjur geta dregið verulega úr hættu á þunglyndi

Náttúran

Ofurmeginland gæti útrýmt dýralífi jarðar

Náttúran

Moskítóflugur: Hvað elska þær og hvað hata þær?

Maðurinn

Höfuðkúpan getur afhjúpað sjúkdóm

Lifandi Saga

Hreingerning í Þýskalandi:  Rætur nasisma átti að rífa upp með rótum

Náttúran

Geta plöntur fundið fyrir sársauka?

Náttúran

Óvænt uppgötvun á 130 ára gömlum tasmaníuúlfi

Tækni

Ormar spinna þræði sex sinnum sterkari en skothelt kevlarefni

Lifandi Saga

Fimm heppnustu manneskjur sögunnar

Maðurinn

Hve mikið gagnamagn rúmast í heilanum?

Tungan: Svissneskur vasahnífur dýraríkisins

Slöngur smakka sig áfram með tungunni, spætan nýtir hana til að sleppa við heilahristing og tunga kamelljónsins nær meiri hröðun en orrustuþota. Í dýraríkinu er tungan fjölnotatól, líkt og svissneskur vashnífur og tryggir tegundinni framhaldslíf.

Náttúran

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.