Thea Energyと麻省理工学院が共同で新型平面超伝導磁石をテストし、核融合発電技術の発展を促進

Thea Energyは麻省理工学院（MIT）と協力し、次世代恒星器のために設計された全サイズの超伝導磁石をテストしており、これは同社が2035年までに商業核融合発電所を開発するためのさらなる一歩である。この協力により、Thea EnergyとMITのプラズマ科学と核融合センター（PSFC）は、同社のEos恒星器に対して全場、全力の平面囲いコイルテストを実施する。テストでは、この磁石が発電所の運転中に予想される強力な磁場と機械的力に耐えられるかどうかを評価する。

この作業では、MITの低温テスト施設と高温超伝導（HTS）磁石に関する専門知識を活用する。協力者はまた、発電所に関連する条件下でのコイルの効率を検討し、その性能を評価するための予測モデルを開発する。恒星器は磁場を使用して超高温プラズマを制限するが、これは核融合反応を行う帯電気体である。この磁石は、正確な場の配置を維持しつつ、相当な機械的圧力に耐える必要がある。従来の恒星器磁石は形状が複雑で、三次元構造が製造を難しくし、コストが高くなる。Thea Energyは異なるアプローチを採用し、平面コイル構造を使用して磁石の生産、建設、メンテナンスを簡素化している。

Eos設計の革新的構造

同社のEos設計は、12個の囲いコイルと約300個のプログラム可能な形状磁石を使用している。囲いコイルはプラズマを制限するために必要な磁場を生成し、より小さな形状磁石はその配置を微調整するために使用される。これらのモジュール式形状磁石は、組み立てプロセス中の変化に応じて強度を調整したり、個別に交換したりできるように設計されており、運転中の摩耗も考慮されている。Thea Energyは、これらの形状コイルを全サイズで建設し、検証したと述べている。囲いコイルは現在テスト中の次の主要コンポーネントである。

全磁場と全機械的力の評価は、この設計が商業核融合システムの厳しい要求を満たすかどうかを確認することを目的としている。協力者はまた、この磁石の靭性をテストし、その信頼性を確認し、高い発電所の可用性を支える。これらの要素は非常に重要であり、商業核融合施設は安定した運転を必要とし、単に核融合反応を生成できることだけでは不十分である。

核融合技術のリスク低減

Thea Energyは、この協力が2035年までに商業核融合プロセスにおける重要なエンジニアリングマイルストーンのリスクを低減するのに役立つと述べている。この作業は、同社が恒星器の構造を開発するために国立研究所、学術機関、産業パートナーと協力して行われている。次の発電所設計Heliosは、同じ平面コイルアプローチを採用し、囲い磁石と形状磁石を組み合わせる予定である。Thea Energyは、この共有構造を利用して製造の複雑性を低減し、大規模な展開をより実現可能にすることを目指している。

この協力は、モデル化とシミュレーションを利用して核融合の発展を加速するというより広範な取り組みに基づいている。Thea Energyは以前、NVIDIA、Synopsys、アゴン国立研究所、プリンストンプラズマ物理研究所と協力し、Helios発電所のデジタルツインを開発することを発表している。しかし、MITとの協力は、囲い磁石の物理テストに焦点を当て、このコンポーネントが厳しい運転条件下での性能データを提供する。Thea Energyは2022年にプリンストン大学およびプリンストンプラズマ物理研究所から分離し、恒星器技術の商業化を目指している。

最新のMITとの協力は、簡素化された磁石構造を未来の核融合発電所を支えるシステムに変換することを目的としている。

磁石構造の簡素化が核融合に与える影響

Thea Energyと麻省理工学院の協力は、核融合技術の重要な進展を示している。革新的な平面コイル構造を通じて、同社は超伝導磁石の生産プロセスを簡素化し、コストと技術リスクを低減できることを期待している。これは商業核融合発電所の実現にとって重要であり、安定した運転能力と生産効率は商業化の成功に不可欠である。さらに、この協力は磁石の設計にとどまらず、その性能の包括的な評価にも関与しており、未来の核融合技術の発展に向けた確固たる基盤を築いている。