Un estudio financiado conjuntamente de Guardian Metals reveló la demanda esperada de tungsteno a medida que se acelera la innovación de reactores de fusión.
Guardian Metals cofinanció un proyecto de investigación titulado «Selección de materiales de mantas de criador de fusiones», que forma parte de la colaboración de Oxford Sigma con la Agencia de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA). Este estudio es el primer documento científico que cuantifica directamente la cantidad de tungsteno que se espera que se requiera en las técnicas de fusión nuclear en el contexto de la cadena de suministro de tungsteno.
En este estudio, en el escenario analizado, si el despliegue de los reactores de fusión a escala 500MWth y 2000MWTH estancados, la industria de la fusión necesitaría el 100% de la producción mundial en 2056, y la producción de tungsteno del mundo necesitaría crecer 16 veces desde el nivel actual a fines del siglo.
Para el contexto, durante una vida útil de 40 años, un reactor Aries de 2.000 MWTH requiere aproximadamente 2.6 veces el tungsteno consumido en los EE. UU. Cada año en todos los casos de uso. Los resultados respaldan fuertemente la necesidad de nuevas fuentes de metales para satisfacer la creciente demanda futura de las tecnologías de fusión.
El estudio fue cofinanciado en parte por Guardian Metal, que involucra métodos técnicos y análisis realizados por su socio Oxford Sigma Ltd (Oxford Sigma). Oxford Sigma es una empresa de tecnología de fusión dedicada a la seguridad energética y el tratamiento del cambio climático. Su misión es acelerar la comercialización de la energía de fusión al proporcionar tecnologías de materiales avanzadas, soluciones innovadoras de materiales y servicios integrales de diseño de fusión.
Puntos de datos importantes:
• El tungsteno es un candidato importante tanto para la cara como para el blindaje en tokamaks esféricos y en forma de D, teniendo en cuenta las propiedades centrales, incluidos los puntos de fusión altos, la conductividad térmica, el alto blindaje de neutrones y el bajo rendimiento de pulverización (pérdida de material cuando se golpean con partículas de energía).
Se han estudiado dos diseños de reactores específicos, y los resultados concluyen que:
o Más de 40FPY (año de potencia completa) a 500MWTH (megavatios térmicos), el ructor Aries-St consumió 4,231 toneladas de tungsteno y 29,034 toneladas a 2,000MWth.
o EU-DEM01 El reactor por encima de 40FPY a 500MWth consumió 3,945 toneladas de tungsteno y 9,554 toneladas a 2,000MWth.
Dado que el consumo global actual es de alrededor de 100,000 toneladas por año, este estudio modela el suministro de tungsteno global como un problema de piedra angular que subyace a futuras flotas de plantas de energía consolidadas.
Se puede encontrar un estudio completo de la siguiente manera:
E. Day-San, GC Blackett, M. Dornhofer, Ak Manduku, MD Anderton, L. Tanure, TP Davis, ‘Suministro y demanda y oferta de tungsteno en la flota de centrales eléctricas de fusión, Ingeniería y Diseño de Fusiones, https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2025.1148181
Este artículo también se presentará en la 23a edición de trimestralmente Publicación.
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