تکمیل آهنربای نگه‌دارنده انرژی خورشیدی

به گزارش ایسنا، پروژه بین‌المللی «ITER» اجزای بزرگترین سامانه آهنربای ابررسانای جهان را تکمیل کرده است. این آهنربا برای محدود کردن پلاسمای بسیار داغ و تولید ۱۰ برابر انرژی بیشتر از مصرف آن طراحی شده است.

به نقل از اس‌تی‌دی، این قلب الکترومغناطیسی از «دستگاه توکامک»(Tokamak) از طریق همکاری بیش از ۳۰ کشور ساخته شده است و یک دستاورد علمی و دیپلماسی است.

دستیابی پروژه به نقطه عطف

در یک جهش بزرگ به سوی انرژی پاک، پروژه بین‌المللی «ITER» ساخت بزرگترین و قدرتمندترین سامانه آهنربای ابررسانای پالسی جهان را به پایان رسانده است که برای کمک به آزادسازی انرژی خورشید طراحی شده است.

پروژه « ITER» یک همکاری عظیم میان بیش از ۳۰ کشور است که همگی با هم همکاری می‌کنند تا ثابت کنند که انرژی همجوشی می‌تواند یک منبع انرژی ایمن، نامحدود و بدون انتشار کربن برای کره زمین باشد.

هدف نهایی این پروژه یک آهنربای مرکزی «سولنوئیدی»(Solenoid) بلند است که در آمریکا ساخته و آزمایش شده است. این آهنربا به قدری قوی است که می‌تواند یک ناو هواپیمابر را بلند ‌کند. پس از نصب در تأسیسات «ITER» در جنوب فرانسه، این سامانه به عنوان نیروگاه راکتور همجوشی عمل خواهد کرد و در کنار شش آهنربای غول‌پیکر حلقه‌ای شکل از روسیه، اروپا و چین کار خواهد کرد.

این سامانه آهنربا نزدیک به ۳۰۰۰ تن وزن خواهد داشت و قلب الکترومغناطیسی « دستگاه توکامک» را تشکیل می‌دهد. این سامانه یک راکتور آینده‌نگر با هدف تکثیر انرژی ستارگان روی زمین است.

نحوه فرآیند سامانه آهنربای الکتریکی ابررسانای پالسی

فرآیند این سامانه در پنج مرحله انجام می‌شود. ابتدا سوخت هیدروژن به محفظه غول‌پیکر «توکامک» تزریق می‌شود. سپس سامانه آهنربای پالسی جریان الکتریکی را برای یونیزه کردن گاز هیدروژن ارسال می‌کند.

پس از آن آهنرباها یک قفس نامرئی ایجاد می‌کنند که پلاسمای یونیزه شده را محدود می‌کند و آن را شکل می‌دهد. بعد از آن، سامانه‌های گرمایش خارجی دمای پلاسما را تا ۱۵۰ میلیون درجه سانتیگراد افزایش می‌دهند. این حرارت ۱۰ برابر داغ‌تر از هسته خورشید است. در نهایت در این دما، هسته‌های اتمی، ذرات پلاسما را با هم ترکیب می‌کند و همجوشی انجام می‌شود که انرژی گرمایی فراوانی آزاد می‌کند.

بازده عظیم انرژی همجوشی

دانشمندان در « ITER» انتظار دارند تنها از ۵۰ مگاوات انرژی گرمایشی ورودی، ۵۰۰ مگاوات انرژی همجوشی تولید کند. این بازده، افزایشی ۱۰ برابری را نشان می‌دهد. در این سطح از کارایی، واکنش همجوشی تا حد زیادی خود را گرم می‌کند و به یک پلاسمای سوزان تبدیل می‌شود.

با ادغام تمام سامانه‌های مورد نیاز برای همجوشی در مقیاس صنعتی، این پروژه به عنوان یک آزمایشگاه تحقیقاتی عظیم و پیچیده برای بیش از ۳۰ کشور عضو خود عمل می‌کند و دانش و داده‌های لازم برای بهینه‌سازی انرژی همجوشی تجاری را فراهم می‌کند.

نمادی از وحدت جهانی

«پیترو باراباسچی»(Pietro Barabaschi) مدیر کل «ITER»، می‌گوید: آنچه «ITER» را منحصر به فرد می‌کند، نه تنها پیچیدگی فنی آن، بلکه چارچوب همکاری بین‌المللی است که آن را در طول چشم‌اندازهای سیاسی متغیر حفظ کرده است.

وی افزود: این دستاورد ثابت می‌کند که وقتی بشریت با چالش‌های وجودی مانند تغییرات اقلیمی و امنیت انرژی روبرو می‌شود، می‌توانیم بر تفاوت‌های ملی برای پیشبرد راه‌حل‌ها غلبه کنیم. پروژه «ITER» تجسم امید است. ما نشان می‌دهیم که آینده‌ای پایدار در حوزه انرژی و مسیری صلح‌آمیز به جلو امکان‌پذیر است.

پروژه «ITER» در سال ۲۰۲۴ به ۱۰۰ درصد از اهداف ساخت خود رسید. «توکامک» اکنون در مرحله مونتاژ است. این افراد در آوریل ۲۰۲۵، اولین ماژول بخش محفظه خلاء را در گودال «توکامک» قرار دادند.

این تیم میزبان یک کارگاه دولتی- خصوصی برای همکاری در مورد بهترین نوآوری‌های فناوری برای حل چالش‌های باقی‌مانده همجوشی بود.

مشارکت‌های کشورهای عضو

طبق توافق‌نامه این پروژه، اعضا مشارکت کننده بیشتر هزینه ساخت «ITER» را در قالب ساخت و تأمین قطعات تأمین می‌کنند. این یعنی تأمین مالی از هر عضو در درجه اول به شرکت‌های خودشان اختصاص می‌یابد تا فناوری چالش‌برانگیز «ITER» را تولید کنند. با انجام این کار، این شرکت‌ها نوآوری و تخصص کسب می‌کنند و یک زنجیره تأمین همجوشی جهانی ایجاد می‌کنند.

اروپا، به عنوان عضو میزبان، ۴۵ درصد از هزینه «توکامک» و سامانه‌های پشتیبانی آن را تأمین می‌کند. کشورهای چین، هند، ژاپن، کره، روسیه و آمریکا هر کدام ۹ درصد تامین مالی می‌کنند، اما ۱۰۰ درصد مالکیت معنوی آن متعلق به همه اعضاست.