Chińska superstal rewolucjonizuje syntezę jądrową i przemysł energetyczny
Chińscy naukowcy po 12 latach badań stworzyli nowy typ niezwykle wytrzymałej stali, który może zrewolucjonizować przemysł energetyczny. Stal CHSN01, odporna na ekstremalne warunki reaktorów fuzyjnych, otwiera drogę do bezpiecznej i czystej energii z syntezy jądrowej, oferując też rozwiązania dla innych branż wymagających materiałów o wyjątkowej trwałości.
Naukowcy w Chinach opracowali nowy rodzaj metalu, który może pomóc w wykorzystaniu jednego z najczystszych i najpotężniejszych źródeł energii na Ziemi: syntezy jądrowej. Od lat pracowano nad tym projektem, który wielu zagranicznych ekspertów uznało za "absolutnie niemożliwy", lecz teraz powstał CHSN01, czyli chińska stal o wysokiej wytrzymałości, która sprawdza się w ekstremalnych warunkach panujących wewnątrz reaktorów fuzyjnych nowej generacji. Zwykłe materiały szybko pękłyby w takich miejscach z powodu niskiej temperatury i naprężeń.
Czym jest synteza jądrowa?
Fuzja jądrowa (synteza jądrowa) jest procesem, w którym lekkie jądra atomowe łączą się, aby stworzyć cięższe jądro - uwalniając przy tym ogromną ilość energii. W przeciwieństwie do dzisiejszych elektrowni jądrowych fuzja nie wytwarza odpadów radioaktywnych i wykorzystuje łatwo dostępne paliwa, takie jak wodór. Dzięki temu jest obiecująca jako bezpieczne i czyste źródło energii elektrycznej. Mogłaby zapewnić nam praktycznie nieograniczoną energię, co prowadziłoby do niższych rachunków za prąd i eliminacji brudnych paliw.
Wyzwania, przed którymi stoimy
Jednak istnieją pewne problemy, m.in. zbudowanie maszyn tak silnych, by mogłyby wytrzymać ogromne siły syntezy. Magnesy nadprzewodzące, utrzymujące plazmę, w której zachodzi fuzja, muszą wytrzymać powtarzające się naprężenia w temperaturach bliskich zera absolutnego (-273,15 st. Cels.). Przez długi czas inżynierowie korzystali ze stali nierdzewnych, które ograniczały wytrzymałość reaktorów - ale to może się zmienić.
Nowy rodzaj metalu może już być stosowany
Ponad 12 lat zajęło chińskim naukowcom wynalezienie nowego materiału, który może zrewolucjonizować przemysł energetyczny. Stworzona przez nich "superstal" jest o 40 proc. mocniejsza niż ta używana w największym na świecie projekcie fuzji jądrowej. Może wytrzymać silne pola magnetyczne przez około 60 000 cykli rozruchu i zatrzymania, czyli mniej więcej cały okres eksploatacji działającej maszyny fuzyjnej.
Autor projektu uważa, że stop jest gotowy do zastosowania w przemyśle, a nie tylko w laboratorium. Chińscy inżynierowie wykorzystują go już w eksperymentalnym tokamaku nadprzewodzącym z wykorzystaniem plazmy spalonej, który ma wytwarzać od 40 do 200 megawatów mocy jeszcze w tej dekadzie.
Eksperci uważają, że nowy materiał mógłby zostać wykorzystany do budowy skanerów MRI, pociągów magnetycznych czy akceleratorów cząstek, które również mają problem z zimnem i naprężeniami - wymiana stali na lepszą mogłaby zmniejszyć powierzchnię magnesów lub wydłużyć okresy międzyserwisowe.
