Wendelstein 7-X: geração de conversão de energia em gigajoule por 8 minutos

• O experimento de fusão nuclear de Greifswald, Wendelstein 7-X, alcançou um marco importante ao gerar um plasma de potência por 8 minutos com conversão de energia na escala de gigajoule.
• Após a retomada bem-sucedida em 2022, os pesquisadores superaram a meta de 2023 de 1 gigajoule de conversão de energia, alcançando 1,3 gigajoule e estabelecendo um novo recorde de duração de descarga.
• O Wendelstein 7-X, o stellarator mais moderno e maior do mundo, foi equipado durante três anos de obras de conclusão com resfriamento a água para os elementos da parede e um sistema de aquecimento atualizado.
• O sistema de aquecimento atualizado agora consegue acoplar ao plasma o dobro da potência de antes, para permitir que os experimentos de fusão operem em uma nova faixa de parâmetros.
• Os pesquisadores pretendem aumentar gradualmente os valores de energia sem sobrecarregar nem danificar a instalação.
• A conversão de energia de 1,3 gigajoule foi alcançada com uma potência média de aquecimento de 2,7 megawatts, e a descarga durou 480 segundos, estabelecendo um novo recorde para o Wendelstein 7-X e um dos melhores valores do mundo.
• O aquecimento do plasma é composto por três elementos: o aquecimento de íons recém-instalado, o aquecimento por injeção de partículas neutras e o aquecimento eletrônico por micro-ondas.
• O Wendelstein 7-X usa placas defletoras de bafle resistentes ao calor para dissipar os maiores fluxos térmicos e, diferentemente de qualquer outra instalação de fusão no mundo, possui paredes internas completamente resfriadas.
• Nos próximos anos, a meta é elevar a conversão de energia no Wendelstein 7-X para 18 gigajoules e manter o plasma estável por 30 minutos.
• O objetivo final da pesquisa em fusão é desenvolver uma usina de geração de energia favorável ao clima e ao meio ambiente, produzindo energia pela fusão de núcleos atômicos, de forma semelhante ao Sol.
• O Instituto Max Planck de Física de Plasma segue a via da fusão magnética, na qual o plasma combustível, um fino plasma de hidrogênio, é mantido por campos magnéticos dentro da câmara de vácuo para que não entre em contato com as paredes frias do recipiente.

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• O Wendelstein 7-X é um reator estelarador, uma alternativa aos reatores tokamak em formato de rosquinha.
• O design do estelarador tem como objetivo resolver o problema do enfraquecimento da força de autoindução magnética do plasma na parte externa dos reatores tokamak.
• O estelarador confina o plasma em forma de fita e o dobra em uma configuração de Möbius.
• Em teoria, o design do estelarador é superior ao do tokamak e foi projetado para neutralizar a força JxB, em que J é a corrente através do plasma e B é o campo magnético que guia o plasma ao redor do dispositivo.
• Neste contexto, "conversão de energia" refere-se à quantidade de calor durante o tempo de descarga.
• A energia produzida neste reator seria convertida em eletricidade utilizável de forma semelhante ao calor em um reator de fissão, que aciona turbinas.
• O projeto Wendelstein 7-X conseguiu superar desafios de engenharia e está avançando na caracterização e no controle do fluxo de fusão.
• O Wendelstein 7-X não gera eletricidade utilizável; ele antecede um reator de produção.
• Este projeto vem atraindo atenção e apoio de entusiastas de tecnologia há mais de 10 anos.
• Há interesse no andamento de outros projetos de fusão, como o SPARC, da Commonwealth Fusion Systems.
• Algumas críticas incluem o grande tamanho dos reatores baseados em estelaradores e sua baixa densidade de potência volumétrica.