Китайці придумали, як отримувати електрику від термоядерного реактора та не спалити енергосистему країни

    5420

    В ідеальному випадку на зміну ядерній енергетиці має прийти енергетика термоядерна, коли в процесі злиття легших ядер виходять важчі ядра з попутним виділенням колосальної енергії. Вчені йдуть до цього понад 70 років. Вузьких місць багато, і одне з них — імпульсна робота термоядерного реактора, що загрожує критичними перепадами навантаження на енергетичні мережі. Китайські вчені пропонують варіант вирішення цієї проблеми.

    Восени минулого року в Китаї було завершено розробку термоядерного реактора China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). Проєкт почали розробляти у 2017 році, маючи в основі розробку термоядерного реактора ІТЕР. Але якщо ІТЕР видаватиме потужність не більше 500 МВт і не вироблятиме електрику, то китайський реактор CFETR обіцяє номінальну потужність до 1 ГВт з піковою потужністю до 2 ГВт. При цьому CFETR вироблятиме електрику та подаватиме її в розподільні мережі, що стане реалізацією першої у світі термоядерної електростанції.

    Запуск CFETR планується здійснити у районі 2035 року. До цього часу на основі ІТЕР в Європі тільки-но почнуть реалізацію проєкту першої демонстраційної термоядерної електростанції EU DEMO, яка зараз знаходиться на дуже ранніх стадіях проєктування. Слід сказати, що китайський реактор CFETR також не розглядається як комерційний. Це теж буде демонстратором можливостей, що не дозволить говорити про його комерційну експлуатацію. Перший комерційний термоядерний реактор у Китаї планують запустити до 2050 року або близько того.

    Незважаючи на фактичне завершення розробки проєкту токамака CFETR, питання вироблення електрики установкою залишається відкритим. Проблема в тому, що реактор необхідно буде зупиняти кожні дві години на 20 хвилин для охолодження та очищення вакуумної камери від сторонніх частинок, інакше стабільної плазми в камері не буде. Колись термоядерний реактор працюватиме днями, місяцями і навіть роками, але в найближчому майбутньому вчені на це не розраховують.

    Уривчаста робота термоядерного реактора вимагає буферної системи, щоб колосальні та, головне, швидкі сплески енергії не спалили енергетичну інфраструктуру країни. Як варіант китайські вчені запропонували таку схему. Переносити тепло від реакції синтезу – від реактора – буде газоподібний гелій. Гелій нагріватиме до температури 600 °C теплоносій – розплав солей. Сіль подаватиметься в теплообмінник для доведення води до кипіння та відправлення пари на звичайні турбіни для вироблення електроенергії.

    Представлений процес досить складний і вестиме до зайвих втрат тепла. Однак у такому разі процес отримання енергії буде гладким без різких перепадів у виробленні за рахунок величезної акумуляції тепла. Такі турбіни без проблем можна буде підключати до енергомереж, що діють.

    Джерело: scmp.com






    • не пропусти

    • магазин