El MIT amplía la colaboración de investigación con Commonwealth Fusion Systems para construir una máquina de fusión de energía neta, SPARC | Noticias del MIT



El Plasma Science and Fusion Center (PSFC) del MIT ampliará significativamente su investigación y educación sobre energía de fusión en virtud de un nuevo acuerdo de cinco años con el instituto derivado Commonwealth Fusion Systems (CFS).

“Esta relación ampliada coloca al MIT y al PSFC en una posición única para ser un líder académico aún más fuerte que puede ayudar a satisfacer las necesidades de investigación y educación de la floreciente industria de la energía de fusión, en parte mediante el uso de la primera máquina de fusión por plasma de energía neta del mundo, SPARC. ”, dice Dennis Whyte, director del PSFC. «CFS construirá SPARC y desarrollará un producto de fusión comercial, mientras que MIT PSFC se centrará en su misión principal de investigación y educación de vanguardia».

La energía de fusión comercial tiene el potencial de desempeñar un papel importante en la lucha contra el cambio climático, y hay un aumento simultáneo en el interés de la industria energética, los gobiernos y las fundaciones. El nuevo acuerdo, administrado por MIT Energy Initiative (MITEI), de la cual CFS es miembro inicial, ayudará a PSFC a expandir sus esfuerzos de tecnología de fusión con una variedad más amplia de patrocinadores. La colaboración permite una ejecución rápida a escala y la transferencia de tecnología al sector comercial lo antes posible.

Este nuevo acuerdo duplica el compromiso financiero de CFS con PSFC, lo que permite una mayor contratación y apoyo de estudiantes, personal y profesores. “Aumentaremos significativamente el número de estudiantes de posgrado y posdoctorados y, lo que es igual de importante, trabajarán en un conjunto más diverso de temas relacionados con la ciencia y la tecnología de la fusión”, señala Whyte. Extiende la colaboración entre PSFC y CFS que ha resultado en muchos avances hacia las plantas de energía de fusión, incluida la demostración el otoño pasado de un electroimán de fusión superconductor de alta temperatura (HTS) con una fuerza de campo récord de 20 Tesla.

Los esfuerzos combinados de fusión magnética en el PSFC superarán los que se llevaron a cabo durante las operaciones del innovador dispositivo tokamak Alcator C-Mod, que funcionó de 1993 a 2016. Este aumento en la actividad refleja una época en la que varias tecnologías de energía de fusión están experimentando una rápida aceleración del desarrollo. en todo el mundo, y el surgimiento de una nueva industria de energía de fusión que requeriría miles de personas capacitadas.

El director de MITEI, Robert Armstrong, agrega: “Nuestro objetivo desde el principio fue crear un modelo de membresía que permitiera a las nuevas empresas que tienen desafíos de investigación específicos aprovechar el ecosistema de MITEI, incluidos profesores de MIT, estudiantes y otros miembros de MITEI. El equipo de PSFC y MITEI ha trabajado sin problemas para respaldar a CFS y estamos entusiasmados con esta próxima fase de la relación.

PSFC está apoyando los esfuerzos de CFS para realizar la plataforma de fusión SPARC, que facilita el rápido desarrollo y refinamiento de los elementos (incluidos los imanes HTS) necesarios para construir ARC, una planta de energía de fusión compacta, modular y de alto campo que allanaría el camino para generación de energía de fusión comercial. Los conceptos se originaron en la clase 22.63 de Ingeniería y Ciencias Nucleares de Whyte (Principios de Ingeniería de Fusión) y fueron retomados por estudiantes y personal de PSFC, muchos de los cuales ayudaron a fundar CFS; la nueva actividad ampliará la investigación de tecnología avanzada para la planta piloto planificada.

«Fue una colaboración increíblemente eficaz que resultó en un gran avance para la fusión comercial con la demostración exitosa de la tecnología de imán de fusión que permitirá el primer dispositivo de fusión de energía neta comercialmente relevante del mundo, SPARC, actualmente en construcción», dijo Bob Mumgaard. SM ’15, PhD ’15, CEO de Commonwealth Fusion Systems. «Esperamos con ansias esta próxima fase de la colaboración con el MIT a medida que abordamos los desafíos críticos de investigación que se avecinan para los próximos pasos hacia el desarrollo de plantas de energía de fusión».

En el impulso hacia la energía de fusión comercial, los próximos cinco años son críticos y requieren un trabajo intensivo en la longevidad del material, la transferencia de calor, el reciclaje de combustible, el mantenimiento y otros aspectos cruciales del desarrollo de la planta eléctrica. Necesitará innovación en casi todas las disciplinas de la ingeniería. «Tener grandes equipos trabajando ahora reducirá el tiempo que lleva pasar de SPARC a ARC y realmente dará rienda suelta a la creatividad. Y lo que MIT hace tan bien es que abarca todas las disciplinas», dice Whyte.

“Para hacer frente a la crisis climática, el mundo debe implementar soluciones de energía limpia existentes de la manera más amplia y rápida posible, mientras desarrolla nuevas tecnologías, y nuestro objetivo es que estas nuevas tecnologías incluyan energía de fusión”, dice Maria T. Zuber, vicedirectora del MIT. presidente de investigación. “Para hacer realidad las nuevas soluciones climáticas, necesitamos colaboraciones enfocadas y sostenidas como la que existe entre el MIT y Commonwealth Fusion Systems. Entregar energía de fusión a la red es un desafío monumental, y las capacidades combinadas de estas dos organizaciones es lo que exige el desafío. »

A nivel estratégico, el cambio climático y la necesidad imperiosa de energía libre de carbono ampliamente implementable ayudaron a guiar al equipo de PSFC hacia la escalabilidad. “Construir una o 10 fundiciones no hace ninguna diferencia, necesitamos construir miles”, dice Whyte. «Las decisiones de diseño que tomemos afectarán la capacidad de hacer esto más adelante. El verdadero enemigo aquí es el tiempo, y queremos eliminar tantas barreras como sea posible y comprometernos a financiar una nueva generación de líderes científicos. Estos son de vital importancia en un campo con tanta integración interdisciplinar como fusión.

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