Nishimura, Gerente de Proyectos para Fast Project, detalla la nueva iniciativa de Japón destinada a lograr la generación de energía basada en la fusión a fines de la década de 2030.
A medida que se intensifica el viaje global para lograr la comercialización de la fusión, cada vez más países están agrupando recursos y esfuerzos en la investigación y el desarrollo de la fusión. Hogar del reactor de fusión experimental más grande del mundo, JT-60SA, Japón, es la primera línea líder de la carrera internacional para lograr el poder de fusión a escala comercial.
Basado en las fortalezas y la reputación de Japón en el sector de la fusión nuclear, la nueva iniciativa del sector privado, Fast (fusión con el avanzado Tokamac superconductor), se lanzó a fines de 2024. El proyecto tiene como objetivo lograr la generación de energía basada en la fusión a fines de los años 2030.
Fast se encuentra en sitios seleccionados en Japón y tiene como objetivo generar y mantener el plasma para las reacciones de Deuterium-Tritium (DT), lo que demuestra un sistema integrado de energía de fusión que combina la conversión de energía, incluida la generación de energía y la tecnología de combustible. Este proyecto empleará una configuración de Tokamak seleccionada para datos establecidos y escalabilidad.
Para obtener más información sobre este proyecto, la plataforma de innovación habló con el gerente de proyectos Nishimura Miki.
¿Puede explicar en detalle qué es un proyecto de alta velocidad?
Fast es una iniciativa recientemente lanzada destinada a demostrar la generación de energía y otras tecnologías de ruta importantes necesarias para las centrales eléctricas integradas en la década de 2030. El proyecto busca acelerar el desarrollo de la fusión como una fuente de energía viable al integrar tecnologías avanzadas a través de la colaboración con industrias clave y socios de investigación.
Fast es un esfuerzo dirigido por el sector privado para colaborar con socios internacionales en el Reino Unido, Estados Unidos y Canadá para reunir a las mejores universidades, institutos de investigación nacionales y líderes de la industria en Japón. JT-60SA La explotación de las fortalezas de Japón en la tecnología de fusión nuclear, incluidas las capacidades de la cadena de suministro cultivadas a través de Tokamak e ITER, representa una asociación rápida y liderada por el CADOR, promoviendo el desarrollo de la energía de fusión en escalas nacionales y globales.
¿Por qué este proyecto es único y cómo puede complementar otros proyectos de fusión?
Distinguir rápidamente enfatizando la verificación técnica rápida y la implementación práctica. Está diseñado para llenar el vacío entre el plasma experimental y el despliegue comercial.
Los diferenciadores clave son:
Demostración de la operación de plasma de deuterio-tritium (DT)
La mayoría de los proyectos de fusión hasta ahora han utilizado las reacciones de Deuterium-Dutherium (DD), pero tienen como objetivo producir y mantener la reacción de tritio de agua grande (D-T). Este es un paso importante hacia la generación de energía real, ya que implica probar la viabilidad de una demostración de energía a gran escala a través del tratamiento del tritio y la integración del sistema, incluidos los ciclos de combustible de fusión.
Colaboración global y nacional
Fast se destaca como una iniciativa única de Fusion Energy, basada tanto en una base sólida de colaboración global como en la asociación nacional de la industria nacional y la asociación de cadmia. En la etapa mundial, Fast reúne a los investigadores de instituciones líderes y socios industriales clave en Japón, el Reino Unido, Estados Unidos y Canadá para promover la cooperación internacional, agrupando así la experiencia de algunas de las organizaciones e industrias de investigación integradas más avanzadas del mundo.
Agradamos activamente investigadores, socios industriales y colaboradores de todo el mundo y contribuyen a esta innovadora iniciativa. En Japón, Fast es dirigido principalmente por empresas privadas y es similar a las principales iniciativas de fusión en curso en los Estados Unidos. Al mismo tiempo, se mejorará integrando las capacidades de investigación de clase mundial de Japón a través de asociaciones con las principales universidades e institutos de investigación nacionales. Por lo tanto, el proyecto aprovecha al máximo las fortalezas de Japón que incorporan el diseño y la tecnología de los tokamac, JT-60SA más grandes del mundo, y aprovecha la experiencia de la cadena de suministro cultivada a través de proyectos ITER, incluidos (pero no limitados) imanes, girotrones e inyectores de haz neutral (NBI). Esta colaboración del sistema industrial liderado por japonés con Cademia servirá como modelo para acelerar el desarrollo de la energía de fusión tanto a nivel nacional como internacional, con el objetivo de lograr la generación práctica de energía de fusión.
Diseño compacto pero impactante para el poder práctico de fusión
Fast utiliza una configuración de Tokamak. Este es el método de confinamiento de plasma bien establecido con la base de investigación más extensa. Particularmente emplea un diseño de tokamac de baja relación de aspecto y bobina superconductora de alta temperatura (HTS), lo que permite un sistema más compacto y rentable con una línea de tiempo de construcción más corta. A pesar de su tamaño compacto, Fast sirve como una plataforma importante para avanzar en el poder práctico de fusión, contribuyendo al desarrollo de equipos de demostración (demostración) y plantas piloto de fusión (FPP). Al integrar tecnologías avanzadas, los avances rápidos se aceleran hacia la realización de la energía de fusión comercial.
¿Quiénes son las principales partes interesadas involucradas en el proyecto?
El proyecto de alta velocidad es un esfuerzo conjunto que involucra a las principales instituciones, agencias gubernamentales y socios del sector privado. Esto incluye contribuciones de los institutos avanzados de investigación de fusión, compañías de ingeniería y compañías de energía, todas trabajando juntas para promover avances en la generación de energía de fusión.
¿Puedes explicar las etapas propuestas del proyecto?
Fase de diseño conceptual (hasta 2025): diseño conceptual completo y comenzar la selección del sitio. Fase de desarrollo e ingeniería (para 2028): desarrollar componentes clave y un diseño completo de ingeniería. La construcción comenzará para 2030. Ensamblaje y primera fase de plasma (para 2035): ensamble el sistema y logre la primera ignición de plasma. Fase de demostración de generación de energía (finales de la década de 2030): se llevará a cabo la demostración de la generación de energía de fusión.
¿Qué se ha logrado hasta ahora?
El equipo de diseño conceptual que consta de investigadores de plasma, investigadores de ingeniería y expertos ya está bien establecido, y los debates de diseño conceptual están en curso. Pronto trabajaremos con socios de la industria para acelerar aún más los esfuerzos relacionados con la solicitud del sitio.
¿Alguna vez ha encontrado algún desafío importante que haya enfrentado? Si es así, ¿cómo se han superado?
El proyecto todavía está en sus primeras etapas, pero esperamos que enfrente una variedad de desafíos técnicos a medida que avanza. Estos desafíos reúnen a expertos en fusión entre Japón y en el extranjero a través de nuestro fuerte equipo global (colaboración con la Asociación Industrial dirigida por el sector privado).
Este artículo también se presentará en la 22ª edición de trimestralmente Publicación.
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