19:16 2022-06-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Două startup-uri din Seattle se întrec pentru a transforma călătoriile spațiale de nouă generație
_ Două startup-uri din Seattle se întrec pentru a transforma următorul... călătorii în spațiu gen
Expresia „energie nucleară” evocă imagini cu turnuri mari aburinde sau cu reactorul cu arc al lui Tony Stark din filmele emblematice „Iron Man”. Dar două startup-uri cu sediul în Seattle proiectează tehnologii nucleare suficient de mici pentru a le prelua și transporta pe care, în parte datorită acceptării de la Departamentul Apărării, speră că vor alimenta o nouă generație de nave spațiale.
Avalanșa din Seattle. Energy and Ultra Safe Nuclear Corporation a primit sume nedezvăluite de finanțare de la Unitatea de inovare a apărării a Pentagonului în mai pentru a dezvolta în continuare două abordări diferite ale energiei nucleare la scară mică.
Avalanșa depășește limitele fuziunii nucleare în timp ce Ultra Safe își propune să revoluționeze bateriile cu radioizotopi nucleari, precum cele care alimentează roverele de pe Marte. Se așteaptă ca ambele companii să livreze prototipuri funcționale de nave spațiale Pentagonului până în 2027.
„Nuclearul este un domeniu interesant pentru că, în mod tradițional, acesta a fost în principal în domeniul guvernului”, a declarat maiorul forțelor aeriene americane Ryan Weed, manager de program pentru programul de propulsie și energie nucleară al Unității de inovare a apărării. Unitatea – avanpostul Pentagonului din Silicon Valley – lucrează exclusiv cu companii din sectorul privat pentru a adapta tehnologiile emergente pentru uz militar.
După șase decenii de cercetare în știința materialelor, combustibilii nucleari sunt relativ siguri și sunt acceptați în sector privat. Criza climatică a deplasat, de asemenea, opinia publică spre acceptarea energiei nucleare ca un înlocuitor viabil pentru combustibilii fosili. Progresele masive în modelarea computerizată au făcut dezvoltarea comercială a energiei nucleare mai fezabilă, a spus Chris Hansen, un cercetător în fuziune, care conduce un laborator la Universitatea din Washington.
Statul Washington are o relație cu cercetarea nucleară care datează de la Situl Hanford din perioada celui de-al Doilea Război Mondial, care a produs cea mai mare parte a plutoniului pentru SUA. Lăsând deoparte istoria complexă din punct de vedere moral, Hanford a promovat incontestabil o „cultură a expertizei nucleare” în stat, a spus Scott Montgomery, lector la Universitatea din Washington. Jackson School of International Studies.
Astăzi, statul este un centru pentru startup-urile nucleare comerciale, în special companiile care încearcă să spargă fuziunea nucleară la scară mică. Spre deosebire de fisiune, care generează energie prin descompunerea metalelor radioactive grele, cum ar fi uraniul, fuziunea are loc atunci când două nuclee atomice mai mici se ciocnesc pentru a forma nucleul mai mare al unui element diferit, eliberând energie în acest proces.
Co-fondator Avalanche. Lui Brian Riordan îi place să vizualizeze fuziunea ca încercând să lipească două bile magnete acoperite cu velcro.
„Velcro-ul acționează pe o distanță foarte scurtă, dar dacă ai reuși să le apropii suficient, și Velcro-ul a fost puternice, s-ar lipi”, a spus Riordan.
Este greu de realizat fuziunea deoarece, la fel ca magneții acoperiți cu velcro, ionii încărcați pozitiv se resping în mod natural unul pe altul. Este și mai greu să-l împachetezi într-un recipient mic. Un exemplu – mai mult de 35 de țări au cheltuit ani și miliarde de dolari pentru a construi reactorul Iter Tokamak în sudul Franței. Aparatul nu se va porni până în 2025 și nu va fi viabil comercial până în 2035.
Între timp, startup-urile din Seattle fac titluri.
Cel mai mare obstacol de inginerie pentru Fuziunea face ca mașina să producă mai multă energie decât consumă, dar Zap Energy din Seattle a proclamat săptămâna trecută că se așteaptă să aibă un prototip funcțional în decursul unui an. În 2021, Helion Energy, cu sediul în Everett, a anunțat că va începe construirea primului reactor comercial de fuziune nucleară din Everett, cu o dată estimată de finalizare în 2028.
Avalanche, co-fondată de foștii ingineri Blue Origin Riordan și Robin Langtry, a intrat în cursa către fuziune în 2018 și a brevetat un nou reactor de fuziune de mărimea unei cutii de prânz, numit „Orbitron”.
Dispozitivul combină două instrumente existente într-o cameră cu vid - o „orbitrap”, care exploatează ioni încărcați pozitiv pe o orbită mică în jurul unui catod încărcat negativ și un „magnetron”, care generează un flux de electroni. . Introducerea electronilor în reactor neutralizează sarcina pozitivă și permite un număr mai mare de ioni să intre în spațiu, iar împachetarea mai multor ioni în acel spațiu mic crește exponențial șansele de fuziune.
Echipa rafinează primul. prototip și intenționează să se extindă la un dispozitiv mai mare în august. Principala provocare inginerească va fi miniaturizarea conductorului de înaltă tensiune, astfel încât să se potrivească în pachetul dorit, dar să furnizeze totuși suficientă energie catodului, astfel încât ionii să orbiteze suficient de repede pentru a fuziona împreună.
În cele din urmă, produsul finit. ar trebui să producă între 5 și 15 kilowați, deși utilizatorii ar putea grupa multe unități împreună pentru a produce cantități mult mai mari de putere. Dimensiunea face ca Orbitron să fie propice călătoriilor în spațiu, ceea ce o diferențiază pe Avalanche în timpul procesului de selecție a contractului de la Pentagon, a declarat Weed, managerul de proiect al Unității de inovare a apărării.
În timp ce Avalanche încearcă să deblocheze fuziunea la scară mică, Ultra Safe este dezvoltarea unei „baterie nucleare” nouă și îmbunătățită numită EmberCore. Aceste dispozitive sunt în esență roci fierbinți, radioactive, care eliberează în mod constant energie pe măsură ce se descompun.
„Puteți folosi roca fierbinte ca o rocă fierbinte sau puteți învălui tehnologia de conversie a puterii în jurul ei pentru a transforma acea căldură în electricitate. ”, a declarat Adam Schilffarth, director de strategie al diviziei de tehnologii avansate a Ultra Safe.
NASA a folosit istoric plutoniu pentru bateriile cu radioizotopi, precum cele care alimentează roverul Curiosity de pe Marte și Voyager 1 și 2 în spațiul adânc. sonde. Cu toate acestea, plutoniul este o substanță scumpă, rară și periculoasă. Ultra Safe a explorat diferiți izotopi, cum ar fi cobaltul-60 și tuliul, care pot fi scalați pentru a produce de 10 ori mai multă energie decât sistemele tradiționale cu plutoniu, fiind în același timp mai siguri și mai rentabili.
Primul produs EmberCore adus de Ultra Safe. to market are dimensiunea unui măr. Funcționează ca un „încălzitor de mâini” pentru aterizatorii lunari, astfel încât aceștia să poată supraviețui unei nopți lunare de 14 zile, a spus Chris Morrison, inginer șef pentru proiectul EmberCore. Prototipul final pentru Pentagon va avea dimensiunea unui mic dulap de dosare.
Weed a spus că EmberCore și Orbitron ar putea permite navelor spațiale să călătorească mai departe și să elimine dependența de panourile solare. Cu capacități de putere atât de mari, aceste tehnologii ar putea genera, de asemenea, o nouă generație de nave spațiale care pot sări cu ușurință între nivelurile orbitei Pământului. Acest lucru ar putea deschide ușa către toate tipurile de călătorii spațiale comerciale, turism și comerț.
„Aceste noi sisteme de propulsie ne vor permite să cunoaștem noi misiuni și, prin urmare, va afecta modul în care folosim puterea spațială. ", a spus Weed. „Cu siguranță va schimba jocul.”
©2022 The Seattle Times.
Distribuit de Tribune Content Agency, LLC.
Comentarii:
Adauga Comentariu