Connect with us

Технологии

Ученые нашли способ добывать “безграничную” энергию: благодаря чему это работает

Published

on

Американская фирма следует уникальной концепции импульсного магнитного синтеза для генерирования энергии.

Компания Pacific Fusion разрабатывает свою технологию на основе концепции импульсного магнитного термоядерного синтеза (PMF). Этот метод использует кратковременные, но чрезвычайно мощные электрические импульсы, чтобы создать сильные магнитные поля, которые затем сжимают и нагревают топливо (дейтерий и тритий) до условий, необходимых для термоядерного синтеза. Технология направлена на достижение значительного коэффициента усиления — ситуации, когда выходная энергия синтеза превышает всю затраченную на запуск систему энергию.

Pacific Fusion опирается на инерционный термоядерный синтез, при котором топливные капсулы сжимают для достижения условий синтеза. Компания использует эту концепцию в сочетании с магнитным сжатием для более эффективного достижения синтеза. Основные компоненты системы включают модули импульсаторов, которые аккумулируют энергию и высвобождают её в виде высокоинтенсивных электрических импульсов. Каждый модуль состоит из стандартных “кирпичей”: двух конденсаторов и переключателя, объединенных в компактные блоки. Импульсаторы хранят электричество и затем быстро передают его через специальные импульсные линии, ведущие к камере синтеза.

Камера синтеза имеет небольшие размеры (метрового масштаба) и может быть встроена в модульную структуру, что делает её более компактной и удобной в эксплуатации. Топливные капсулы — это маленькие контейнеры с дейтерием и тритием, которые сжимаются магнитными полями, создаваемыми в результате электрического импульса. Магнитное поле обеспечивает удержание и сжатие плазмы, повышая температуру и давление, необходимые для синтеза.

Процесс работы системы основан на мгновенном нагреве и сжатии топлива, что позволяет достигать высоких температур и плотностей, необходимых для синтеза. Как только система запускает импульсный разряд, электричество концентрируется в линии передачи, по которой оно подается к камере синтеза. Там электрические импульсы создают магнитное поле, которое сжимает топливо. Подача энергии может быть как одномоментной, так и ступенчатой, что дает ученым возможность подбирать оптимальные условия для удержания плазмы.

Этот подход имеет несколько ключевых преимуществ по сравнению с традиционными методами: компактность, высокая эффективность и экономичность. Модульная конструкция делает систему Pacific Fusion компактной, лёгкой в обслуживании и возможной для транспортировки. Компания также использует генератор Маркса с согласованным импедансом (IMG) для управления электрическими импульсами, что делает передачу энергии более стабильной и менее затратной.

Цель компании — создать систему, которая сможет обеспечить устойчивую и доступную термоядерную энергетику. Команда Pacific Fusion планирует дальнейшее совершенствование своей технологии, включая оптимизацию импульсных систем для максимальной эффективности сжатия и нагрева топлива. Также компания работает над созданием коммерчески пригодной конструкции, которая будет включать модульные “кирпичи” и компактные камеры синтеза, что позволит строить станции с меньшими затратами на инфраструктуру и транспортировку. Текущие исследования направлены на улучшение взаимодействия между импульсаторами и камерой синтеза для достижения максимального коэффициента усиления. Инженеры стремятся сделать процесс синтеза максимально автономным, позволяя системе поддерживать стабильную реакцию с минимальным вмешательством.

Pacific Fusion разработала инновационный подход к созданию термоядерной энергии, совмещающий преимущества инерционного и магнитного синтеза. Благодаря использованию мощных импульсов и компактной модульной конструкции эта технология может стать доступной и экономичной альтернативой традиционным методам получения термоядерной энергии. Если проект окажется успешным, он откроет новую эру энергетики, позволяя использовать практически неограниченный источник энергии с минимальными затратами.

Источник: Interesting Engineering

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading
Advertisement

Технологии

Ученые объяснили загадочное поведение галлия при плавлении

Новое исследование показало, что ковалентные связи в галлии исчезают при плавлении, но вновь появляются при нагревании, что объясняет необычные свойства этого металла.

Published

on

By

Tiny dome-shaped, pearl-like bead resting on the palm of a hand, reflecting light.

Ученые раскрыли давнюю загадку необычного поведения галлия — металла, который плавится почти при комнатной температуре и десятилетиями вызывал вопросы у исследователей.

Ранее считалось, что ковалентные связи между атомами галлия сохраняются даже после перехода металла в жидкое состояние. Однако масштабные компьютерные симуляции показали, что эти связи исчезают в момент плавления.

Самым неожиданным оказалось то, что при дальнейшем нагревании связи начинают формироваться снова. Это открытие опровергает научные представления, сохранявшиеся более 30 лет.

Исследователи считают, что ключевую роль играет энтропия — степень беспорядка в системе. Разрыв связей резко увеличивает беспорядок, стабилизируя жидкое состояние галлия при низких температурах.

Кроме того, ученые выяснили, что поверхность жидкого галлия не является хаотичной: машинное обучение выявило в ней четкие геометрические узоры глубиной в три атомных слоя.

Авторы работы отмечают, что понимание этих процессов может помочь в разработке электроники нового поколения, более эффективных батарей и катализаторов.

Источник:  SciTechDaily

Continue Reading

Технологии

Китай разрабатывает орбитального робота для строительства в космосе

Китайские ученые создают аналог концепции NASA SpiderFab — автономного робота, который сможет изготавливать крупные конструкции прямо на орбите.

Published

on

By

Earth's curved horizon from space, with blue atmospheric glow and starry backdrop

Китайские исследователи работают над собственной версией автономного космического робота, похожего на проект NASA SpiderFab. Такая система в будущем может создавать крупные конструкции прямо на орбите, используя сырье, например катушки углеродного волокна.

Идея заключается в том, чтобы не запускать в космос уже готовые громоздкие объекты, а производить их непосредственно в условиях низкой или нулевой гравитации. Это позволило бы обходить ограничения по размеру, весу и прочности, которые сегодня диктуются возможностями ракет.

Подобные роботы могли бы, по аналогии с пауком, «плести» в космосе солнечные электростанции, антенны и другие элементы инфраструктуры. В теории это открыло бы путь к созданию конструкций, которые слишком велики для транспортировки с Земли.

NASA ранее отложила развитие SpiderFab, однако специалисты Института автоматизации Шэньяна считают концепцию перспективной. Пока китайская разработка находится на земной стадии исследований, но первые испытания выглядят многообещающе.

В лабораторных условиях ученым уже удалось создать уменьшенную модель антенной конструкции. Эксперты считают, что производство и сборка объектов прямо на орбите могут стать ключевой технологией для космических систем нового поколения.

Источник:Interesting Engineering

Continue Reading

Технологии

Ученые предложили новую теорию происхождения вулкана Этна

Исследование показало, что крупнейший активный вулкан Европы может относиться к редкому типу «петит-спот», формирующемуся из глубинных магматических карманов мантии.

Published

on

By

Volcanic eruption with a massive dark ash cloud rising from a mountain, billowing into the sky.

Международная группа ученых предложила новую гипотезу происхождения вулкана Этна, которая может изменить представления о его природе.

Согласно исследованию, опубликованному в Journal of Geophysical Research, Этна может формироваться не по классическим геологическим сценариям, а за счет глубинных магматических карманов в верхней мантии Земли.

Этна, расположенная на Сицилии, является самым активным вулканом Европы и извергается несколько раз в год. Несмотря на это, ее происхождение долгое время оставалось не до конца понятным, поскольку она не вписывается ни в одну из традиционных моделей формирования вулканов.

Обычно вулканы образуются на границах тектонических плит, в зонах субдукции или над «горячими точками» мантии. Однако химический состав лавы Этны и ее геологическое положение не соответствуют полностью ни одному из этих механизмов.

Ученые установили, что магма, питающая вулкан, существует в верхней мантии на глубине около 80 километров и поднимается к поверхности рывками через трещины, возникающие при взаимодействии Африканской и Евразийской плит.

На основе этих данных исследователи предположили, что Этна может относиться к редкому типу вулканов «петит-спот» — ранее такие процессы наблюдались только у небольших подводных вулканов.

Полученные результаты помогают объяснить частые извержения Этны и могут улучшить оценку вулканических рисков. Кроме того, они расширяют научное понимание механизмов формирования вулканов в различных тектонических условиях.

Источник:  SciTechDaily

Continue Reading
Advertisement

В тренде