ITER: Pagbuo ng Miniaturang Araw sa Lupa

ITER, Ang Daan Patungo sa Nuclear Fusion

ITER, isang akronim para sa International Thermonuclear Experimental Reactor, na nangangahulugang “The Way” sa Latin, ay ang pinakamalaking pagsisikap sa mundo upang mapag-aralan ang enerhiyang batay sa nuclear fusion.

Ang ITER ay pinondohan at pinamumunuan ng pitong partido: ang European Union (27 bansa), China, India, Japan, Russia, South Korea, at ang United States. Mayroon din itong mga kasunduan sa kooperasyon sa Australia, Canada, Kazakhstan, at Thailand.

Ang UK ay dating bahagi ng programa noong ito ay kasapi ng EU at itinigil ang kanilang partisipasyon noong 2023.

Pinagmulan: SciTech Daily

Sa teorya, maaaring maging prototype at experimental demonstrator ang ITER para sa komersyal na fusion, na magbubukas sa sangkatauhan ng halos walang limitasyong murang enerhiya.

Ito ay magpapadali sa mga gawain tulad ng paggreen ng mga disyerto, paglaban sa CO₂ emissions, o pagiging isang sibilisasyong pangkalawakan na halos walang kahirap-hirap.

Kaya, bagaman maaaring tumagal ito bago magbunga, ang potensyal ay napakalaki na maaaring maalala ito bilang isa sa pinakamahalagang megaprojects na kailanman nilikha.

Nuklear na Fusion

Walang Hanggang Kapangyarihan

Ang nuclear fusion ay iba sa tradisyonal na nuclear energy (fission) dahil gumagamit ito ng napakagaan na elemento. Sa halip na hatiin ang mabibigat na atom tulad ng uranium, pinagsasama nito ang napakagaan na atom, karaniwang hydrogen.

Sa teoretikal, ginagawa nitong walang limitasyong pinagmumulan ng enerhiya ang nuclear fusion, dahil ang hydrogen ang pinaka-karaniwang anyo ng materya sa Uniberso.

Ang prosesong ito ay lumilikha ng napakalaking dami ng enerhiya, na nagreresulta sa 3-10x na mas maraming enerhiya kaysa sa nuclear fission at ito ang pinagmumulan ng enerhiya ng mga bituin.

Pinagmulan: Nature

Ang isang gramo ng deuterium-tritium na halo ng fuel sa proseso ng nuclear fusion ay katumbas ng 11 tonelada ng karbon. Ang kabuuang konsumo ng enerhiya ng isang tao sa buong buhay ay maaaring matustusan ng kaunting bote ng fuel na hawak sa kamay.

Mga Kalamangan ng Nuclear Fusion

Hindi lamang nagbibigay ng maraming enerhiya ang nuclear fusion, mayroon din itong ilang pangunahing benepisyo na walang ibang pinagmumulan ng enerhiya ang kayang ipahayag:

• Ang deuterium ay napakalawak sa mga karagatan at ibabaw na tubig ng Daigdig kaya ito ay halos walang limitasyon at pantay-pantay na naa-access ng bawat bansa.
• Ang nuclear reaction ay hindi nagbubuo ng radioactive waste, tanging kemikal na hindi nakakapinsala na helium lamang.
  • Wala ring CO₂ o iba pang nakakasirang produkto sa kapaligiran na nalilikha ng reaksyon.
• Dahil hindi ito gumagawa ng enriched uranium, plutonium, o iba pang radioactive material, ang nuclear fusion ay walang panganib ng nuclear proliferation (material na pangsandata).
• Magiging neutral na teknolohiya ang pag-aampon ng nuclear fusion nang walang mga restriksyon na ipinapataw sa fission nuclear technology.
• Walang panganib ng meltdown o out-of-control chain reaction. Ang reaksyon ay napakahirap panatilihin kaya anumang kabiguan ay agad magdudulot ng pagkasira ng plasma at pag-interrupt ng nuclear reaction at produksyon ng enerhiya.
• Kung ito ay self-sustaining at malakas ang energy-positive, inaasahang magiging kasing mura o mas mura pa ang operasyon kumpara sa fission-based nuclear power plants.
  • Ang karagdagang teknolohikal na pag-unlad at ekonomiya ng sukat sa paulit-ulit na paggawa ng parehong disenyo ng reactor ay dapat magpababa ng gastos sa paglipas ng panahon.

Mahirap ang Fusion

Sa kabila ng lahat ng ito, bakit hindi pa napapagana ng nuclear fusion ang sibilisasyon ng tao?

Ang katotohanan ay mahirap makamit ang nuclear fusion. Ang mga nucleus ng atom ng hydrogen ay may positibong electric charge at natural na nagtataboy sa isa’t isa. Kaya napakahirap mapalapit ang mga ito nang sapat para sa fusion, katulad ng dalawang napakalakas na magnet na nagtutulak sa isa’t isa.

Sa kalikasan, tanging ang napakalakas na grabidad ng isang buong bituin ang sapat upang itulak ang mga atom ng hydrogen na maglapit at mag-trigger ng fusion. Kahit ang Jupiter ay “masyadong maliit” pa rin para makamit ito. Kaya, ang pagpapalapit ng mga atom ng hydrogen sa Earth ay napakahirap.

Gayunpaman, nagawa na ito, at unang naabot ng isang fusion machine noong 1950s. Ipinakita ng mga makinang ito ang posibilidad ng paglikha ng fusion ngunit nabigo na magbalik ng sapat na enerhiya kumpara sa enerhiyang ginamit para i-trigger ito.

(Technically, large-scale nuclear fusion was achieved as early as 1952 with the first thermonuclear bomb, but this is hardly a usable technique for creating a safe power supply).

Isa pang isyu sa fusion ay ang plasma ng nuclear fusion ay napakainit, kadalasan lampas sa 100 milyong Celsius degrees. Kaya kailangan itong ganap na nakukulong, kung hindi ay matutunaw ang reactor.

Dahil sa lahat ng problemang ito na kailangang lutasin, ang nuclear fusion ay naging mabagal na larangan, na may sarkastikong komento, “Fusion ay laging 30 taon sa hinaharap”.

Pagpapatupad ng Fusion sa Mundo

Matagal nang nagagawa ng mga siyentipiko ang nuclear fusion sa mga experimental reactor. Dalawang pangunahing disenyo ang ginagamit:

• Umaasa sa mga laser, na nagko-concentrate ng napakalaking dami ng kapangyarihan upang tamaan ang maliit na pellet ng hydrogen at i-trigger ang fusion.
• Ang isa ay gumagamit ng donut-shaped na makina na tinatawag na tokamak at napakalakas na mga magnet upang i-kontina at i-compress ang hydrogen sa isang self-igniting plasma.

Ang problema sa fusion ay ang paglikha ng tamang kondisyon na may sampu-sampung milyong degree ay napaka-enerhiya-gumugol. Kaya kahit magawa natin ito, kadalasan ay hindi sapat ang enerhiyang nababalik at nagiging net consumer ng enerhiya.

Ang mga plasma ay napaka-instableng, kaya mahirap panatilihin ang fusion reaction nang higit sa ilang segundo.

Ang unang tokamak ay itinayo noong 1958, at itinuturing na pinaka-malamang na disenyo upang mapanatili ang fusion nang ilang minuto, o mas mainam pa ay ilang oras, at magbigay ng positibong enerhiya.

Pinagmulan: DOE

Ang ITER ay isang tokamak na disenyo at magiging pinakamalaking nuclear fusion reactor na nalikha, na may 10x na plasma volume kumpara sa pinakamalaking nauna (JT-60SA sa Japan) na may 830 cubic meters (29,000 cubic feet).

Pinagmulan: ITER

Timeline ng ITER

Ang ITER ay tagapagmana ng International Tokamak Reactor, o INTOR, isang kolaborasyon sa pagitan ng Kanluran & Japan at ng Soviet Union na nagsimula noong 1978.

Ang kolaborasyon ay nagpatuloy kahit sa tuktok ng Cold War. Ang unang layunin ay naitatag noong 1992, at ang unang Engineering Design Activities (EDA) ay natapos noong 1998, na may disenyo na napatunayan noong 2001.

Isang mainit na talakayan tungkol sa huling disenyo, kung aling bansa ang magpopondo ng ano, pati na rin kung saan itatayo ang reactor, ay nagdulot ng pagkaantala sa proyekto, hanggang napili ang site ng Cadarache sa France noong 2005.

Pinagmulan: Wikipedia

Sa panahong iyon, sumali ang China at South Korea sa proyekto noong 2003 at ang India noong 2005. Nagsimula ang paunang konstruksyon noong 2007.

Nagsimula ang pag-assemble ng makina noong 2020, kasama ang pag-install ng 1,250-tonne cryostat base noong Mayo 2020. Natapos ang civil work (konstruksyon) ng site noong 2023.

Ang pagsasara ng cryostat ay dapat matapos pagsapit ng 2033. Ang buong magnetic energy ay dapat maabot pagsapit ng 2036, at ang pagsisimula ng deuterium-tritium operation phase ay sa 2039.

Badyet ng ITER

Ang paunang badyet ng ITER ay inisip na “lamang” €6B sa gastos sa konstruksyon, ngunit tulad ng madalas mangyari sa scientific megaprojects, ito ay umakyat sa kasalukuyang tinatayang $25.2 bilyon, habang ang iba pang tinatayang $65B ng US Department of Energy ay mas mataas, na mariing itinanggi ng ITER.

Ang proyekto ay nakalikha na ng 34,000 “job-years” at maglilikha pa ng karagdagang 74,000 job-years bago matapos ang konstruksyon.

Mga Layunin ng ITER

Kapag mas malaki ang plasma chamber, mas malaki ang posibilidad na maging stable ito upang magbigay ng positibong enerhiya.

Ngunit siyempre, kapag mas malaki ito, mas magastos at mas kumplikado rin ito.

Ang itinatakdang layunin para sa ITER ay makamit ang produksyon ng thermal energy na 10x higit sa injected thermal power. Ang fusion pulse ay dapat tumagal hanggang 8 minuto.

Pinagsama, ito ay magreresulta sa paglikha ng 500 MW ng init sa loob ng 400-6000 segundo. Dapat umabot ito hanggang 150 milyong °C, o 10x ng temperatura sa core ng Araw.

Upang makamit ang mga resulta, kailangan ng ITER na maabot ang tinatawag na “burning plasma”, kung saan higit sa kalahati ng enerhiya na natatanggap ng plasma ay nagmumula sa fusion reactions (hindi mula sa external stimuli). Ang burning plasma ay kailangang gawin para sa anumang energy-positive, komersyal na planta ng nuclear fusion.

Ang enerhiya ng ITER ay hindi iko-convert sa kuryente, dahil ito ay isang teknolohikal na demonstrator, at ang pag-convert ng init na ito sa power ay isang kilalang teknolohiya na rutin nang ginagamit sa komersyal na fission nuclear power plants na gumagamit ng uranium.

Isa pang layunin ng reactor ay subukan sa totoong kondisyon ang mga pangunahing teknolohiya na hindi pa napatunayan, tulad ng superconducting magnets, remote handling (maintenance ng robot), neutron shielding, heat conversion, at ang konsepto ng tritium breeding (tingnan sa ibaba).

DEMO na mga Reactor ng Fusion

Susundan ng ITER ang DEMO-class na mga reactor, na muling gagamitin ang disenyo ng ITER (na may potensyal na pagbuti mula sa experimental feedback), at ito ay magiging unang henerasyon ng komersyal na nuclear fusion power plants.

Inaasahan na ang mga DEMO reactor ay magproproduce ng 300 Megawatts hanggang 500 Megawatts ng net electricity na ipapadala sa grid.

Kabilang sa mga pangunahing demo projects ang:

• China: The Chinese Fusion Engineering Testing Reactor (CFETR) na disenyo ay natapos noong 2020, at dapat itayo pagsapit ng 2040.
• Europe: The DEMO power plant dapat itayo pagsapit ng 2050. Isang precursor sa proyektong ito ay ang pagtatayo ng plasma-based volumetric neutron source (VNS) facility para subukan ang mga teknolohiyang isasaalang-alang para sa DEMO.
• Japan: JA-DEMO na matatapos sa 2040s-2050s ay maglalayong magbigay ng stable power generation lampas sa ilang daang MW at fusion output na 1500 MW o higit pa.
• South Korea: K-DEMO ay itatayo pagkatapos ng 2050 habang sinusundan ng Virtual DEMO (V-DEMO) na batay sa supercomputing, artificial intelligence, at digital twin technology.
• Russia: DEMO-RF ay dapat itayo pagsapit ng 2055. Isang fusion-fission hybrid facility ay kasalukuyang isinasalang-alang.
• India: ang bansa ay magtutuon muna sa isang fusion pilot plant na 200–300 MW bago magtayo ng DEMO reactor.
• USA: Ang DoE ng US ay patuloy na iniisip ang susunod na hakbang, kabilang ang pakikipagtulungan sa mga pribadong kumpanya para sa mga susunod na yugto pagkatapos ng ITER.

Pagpaparami ng Tritium

Bilang isang proyekto na nasa pinakapatungong gilid ng agham, maraming konsepto ang kailangang ipakita sa pamamagitan ng eksperimento.

Isang kritikal na isa ay ang produksyon ng tritium, dahil ang disenyo ng ITER ay umaasa sa fusion ng deuterium at tritium (parehong isotopo ng hydrogen).

Pinagmulan: Climate & Hope

Ang deuterium-deuterium ay magiging perpekto, dahil ang deuterium ay natural na elemento, ngunit ito ay magpapahirap sa artipisyal na fusion dahil sa mas mataas na kinakailangang temperatura.

Ang isyu ay ang tritium ay hindi umiiral sa kalikasan at kailangang likhain nang artipisyal sa mga nuclear power plant (20kg bawat taon sa buong mundo). Ngunit ang ITER ay gagamitin ang lahat ng produksyon ng tritium ng Daigdig.

Gayunpaman, ang mga susunod na nuclear fusion reactor ay hindi magkakaroon ng sapat na tritium upang lumikha ng enerhiya, dahil bawat fusion reactor ay mangangailangan ng 100 hanggang 200 kilogram bawat taon.

Kaya, kailangang likhain ang tritium direkta sa loob ng reactor. Ito ang gawain ng “tritium breeding blanket.”

Ang 600 m² na takip sa mga pader ng reactor, na naglalaman ng lithium, ay may dobleng tungkulin: lumikha ng enerhiya kapag tinamaan ng neutron (batayan para sa hinaharap na produksyon ng kuryente) habang gumagawa rin ng tritium sa pamamagitan ng pagkasira ng mga atom ng lithium.

Pinagmulan: C&EN

Dapat tandaan na ang mga intermediary element tulad ng beryllium ay nagsisiguro na kahit isang tritium ay “na-re-regenerate” para sa bawat nuclear fusion reaction, sa pamamagitan ng pagpaparami ng bilang ng mga neutron.

Sa kabuuan, 6 na iba’t ibang tritium breeding system ang susubukan sa ITER upang matukoy ang pinakamainam na materyal na istruktura, cooling system, liquid vs solid lithium, at paraan ng pagkuha ng lithium, atbp.

Disenyo ng ITER

Ang Gusali Mismo

Habang ang kawili-wiling bahagi tungkol sa engineering ng ITER ay nasa advanced na teknolohiya na ginagamit para sa nuclear fusion, ang gusali mismo ay napakalaki at naglalaman hindi lamang ng high-tech na elemento kundi pati na rin ng lahat ng support structures, energy supply, cooling systems, maintenance systems, atbp.

Pinagmulan: ITER

Ang ITER reactor mismo ay napakalaki rin, may bigat na 23,000 tonelada, 3x ng bigat ng Eiffel Tower. Sa kabuuan, 400,000 tonelada ang ilalagay sa lower basemat ng Tokamak Complex, o higit pa sa bigat ng Empire State Building sa New York.

Pinagmulan: ITER

Upang mapangasiwaan ang lahat ng ito, humigit-kumulang 120,000 cubic meters ng konkreto ang ginamit sa yugto ng civil works ng konstruksyon ng Tokamak Complex, na may malaking concrete plant na itinayo mismo sa site upang gumawa ng iba’t ibang formula ng konkreto, bawat isa ay iniangkop sa partikular na pangangailangan ng mga gusali at estruktura ng ITER.

Ang gusali ay itinayo rin gamit ang aseismic isolators, at protektado ng nuclear-rated na estruktura ng reinforced concrete.

Logistik at Imprastruktura

Isa pang “basic” na isyu sa proyekto ng ITER ay ang logistik ng pagdadala ng lahat ng malalaking komponent na ginawa sa mga espesyal na research institute sa buong mundo, papunta sa site.

Halimbawa, ang bawat isa sa 18 D-shaped toroidal field coils ng ITER Tokamak ay may bigat na 310 tonelada, at ang pinakamabigat na elemento, kasama ang transport vehicle, ay umaabot hanggang 900 tonelada. Kaya kailangan itong ipadala sa dagat imbes na sa eroplano.

Pagkatapos ay dinadala ito sa isang espesyal na binagong 104km na kalsada (64 milya), dahil ang ilang elemento ay maaaring umabot ng 33 metro ang haba (108 talampakan).

Ang pag-install ay nangangailangan din ng 400 kV power-line extension at malawak na pasilidad para sa mga opisina, workshops, imbakan ng kagamitan, at kaginhawahan.

Pinagmulan: ITER

Ang mismong konstruksyon, na madalas kailangang magkasya sa masikip na espasyo, ay nagdulot ng disenyo ng mahigit 100 custom na device para sa pag-assemble ng mga makina at gusali ng ITER.

Pinagmulan: ITER

Ang pag-assemble ng tokamak, na may higit sa 1,000,000+ na komponent, ay isang proyekto sa sarili nito.

Superconducting na Magnet

Sa core ng makina ng ITER, ang mga magnet ay gagamit ng superconducting strands ng niobium-tin (Nb3Sn). Sa kabuuan, 100,000 kilometers (62,000 milya) ng mga strands na ito ang kakailanganin, sapat upang paikotin ang ekwador ng Daigdig ng dalawang beses.

Pinagmulan: ITER

Kailangan nito ang napakalaking industriyal na produksiyon. Bago pa man umabot sa sukat ng ITER, ang global production ng niobium-tin strands ay 15 tonelada/taon lamang. Ang China, Europe, Japan, Korea, Russia, at USA ay nagtaas nito sa 150 tonelada/taon.

Cryoplants at Cooling Tower

Ang superconducting magnets ay superconducting (walang electric resistance) lamang kapag napakalamig. Ito ay napakalamig na 4.5 Celsius degrees lamang higit sa absolute zero.

Kaya kailangan nila ang cryoplant, isang instalasyon na kasing laki ng soccer field na nag-iimbak ng helium at nitrogen upang palamigin sila at i-convert ang mga gas na ito sa ultra-cold liquids.

Pinagmulan: ITER

Ang 50 tonelada/araw ng liquid nitrogen ay ginagamit bilang pre-cooler para sa liquid helium plant, at ang liquid helium ay ginagamit upang palamigin ang mga magnet. Halos 25 tonelada ng liquid helium sa minus 269 °C ang iikot sa instalasyon ng ITER habang ito ay tumatakbo.

Habang kailangang maging ultra-cold ang magnet, ang nuclear fusion ay magproproduce ng peak heat load na 1150 MW, na kailangang ilabas. Ito ang gawain ng cooling tower.

Ang mga kemikal ay ini-inject upang mabawasan ang corrosion ng mga tubo at mapanatili ang nais na pH ng tubig. Isang ozone generation system ang nagpapanatili ng tuloy-tuloy na pag-inject ng ozone, na kumokonsumo ng organikong materyal at pumipigil sa paglago ng bakterya.

Mga Gusali ng Pag-convert ng Power ng Magnet

Isa pang sistema na sumusuporta sa mga magnet, ang power conversion ay nagko-convert ng grid AC power sa DC na magagamit ng superconducting magnets.

Dahil sa napakalaking intensity ng kuryente na ginagamit, hindi maaaring gamitin ang tradisyonal na kable para magdala ng power papunta sa mga magnet.

Sa halip, steel-jacketed aluminum bars na tinatawag na “busbars”—na aktibong pinalalamig sa pamamagitan ng patuloy na daloy ng pressurized water, ang ginagamit. Ito ay halos katulad ng power cords pero mas makapal kaysa sa riles ng tren.

Pinagmulan: ITER

Sa kabuuan, 5 km (3.1 milya) ng bipolar busbars ang maglalakbay sa loob ng complex ng ITER.

Neutral Beam Injectors

Kapag gumagana na ang power supply at mga magnet, kailangan ng ITER na i-inject ang deuterium na magpapagana sa fusion reaction.

Ang beam ay gagamit ng electric current upang i-accelerate ang mga particle sa napakataas na bilis, at mag-inject ng 33 MW ng kinakailangang 50 MW ng input power. Pagkatapos ay “neutralizes” nito ang mga particle, na nagpapahintulot na makalusot sa magnetic field at maghatid ng enerhiya sa plasma.

Gagamit ito ng higit sa 1 MW ng direct current voltage, isang napakabihirang halaga. Kakailanganin nito ang custom-built na mga komponent, na “lumalagpas sa state-of-the-art”, at magkasya sa 11,700 m² na gusali (126,000 square feet).

Pinagmulan: ITER

Dahil ito ay isang mahalagang komponent, ang Neutral Beam Test Facility (NBTF) ay itinayo sa Padua, Italy. Dapat makatulong ito na malutas ang ilang teknikal na balakid, halimbawa, na ang particle beam na ginagamit sa ITER ay mas makapal kaysa sa mga naunang karanasan sa nuclear fusion.

Ang pag-neutralize ng mga ion sa ganitong sukat ay maaaring maging mahirap din, at ang mga resulta sa totoong buhay ay kailangang subukan bago ito i-install sa ITER.

Pinagmulan: ITER

Pag-init ng Cyclotron

Ang iba pang mga pinagmumulan ng init upang targetin ang plasma ay ang electron at ion cyclotron heating systems. Kasama rito ang Electron Cyclotron Resonance Heating (ECRH) at ang Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH).

Umaasa ang mga ito sa high-frequency electromagnetic waves upang lumikha ng resonance effect sa mga particle sa plasma, na naglilipat ng remote na power/init mula sa labas papunta sa core ng reactor. Ang ECRH ay nagpaparesonansya sa mga electron sa 170 GHz frequency, habang ang ICRH ay nagpaparesonansya sa mga ion sa plasma sa 40‑55 GHz frequency.

Mga Kumpetensya ng ITER

Ang ITER ay napakalaking proyekto na maraming siyentipiko na kasali sa maagang disenyo ay marahil hindi na makikita pa ang operasyon nito.

Ang ambisyong ito ay maaari ring maging limitasyon ng proyekto. Ito ay karamihan batay sa fusion technology design mula huling bahagi ng 1990s at unang bahagi ng 2000s, kulang sa mga bagong assumption at teknolohikal na pagpili.

Ito ay dahil, mula noon, lumitaw ang mga bagong konsepto ng fusion, at ilang pribadong kumpanya ang nagsusuri ng mga paraan upang gawing realidad ang nuclear fusion gamit ang mas maliit na makinarya.

Ang mga kritiko ng ITER ay tinawag pa itong “outdated”. Ang internasyonal na kalikasan ng ITER, na nagdudulot ng ilang antas ng burukrasya at pulitika na nakikialam sa agham, ay inilarawan din bilang isang problema.

Tinalakay namin ang maraming kumpanyang ito (kadalasang pribado), tulad ng General Fusion, TAE Technologies, Helion, at Lockheed Martin Corporation sa aming artikulo “Nuclear Fusion – The Ultimate Clean Energy Solution on the Horizon”, na nagtalakay din ng mga alternatibo sa tokamak designs upang makamit ang nuclear fusion.

Kabilang sa mga potensyal na teknolohikal na breakthrough mula sa mga kumpanyang ito na hindi makikita sa disenyo ng ITER ay:

• Magnetized Target Fusion (MTF) technology.
• 3D printing ng mga bahagi ng reactor.
• Plasma gun, marahil mas para sa fusion space propulsion kaysa sa produksyon ng enerhiya.
• Direct-electricity-capture mula sa plasma, gamit ang Faraday’s Law upang mag-induce ng current sa halip na kolektahin ang init.

Noong Disyembre 2024, ang Commonwealth Fusion Systems (CFS) ay inanunsyo na layunin nitong ang ARC reactor ay mag-generate ng 400 MW para sa grid ng Virginia, na sapat upang magbigay ng kuryente sa 150,000 tahanan, na magsisimula sa unang bahagi ng 2030s (gumagamit ang CFS ng high-temperature superconducting magnets).

Maaaring makatulong din ang ibang teknolohiya. Ang isang malaking isa ay AI, na maaaring gamitin upang matuklasan at itama ang plasma instability sa real-time.

Isa pa ay potensyal na room-temperature superconducting materials, na ngayon ay mas malapit kaysa dati. Ito ay magbabago nang radikal sa konsumo ng enerhiya ng isang fusion reactor, sa pamamagitan ng paggawa ng mga magnet na mas energy-efficient at reliable.

Konklusyon

Ang ITER ay maaaring isa sa pinakamahalagang pagsisikap na kailanman ginawa ng sangkatauhan, sa parehong sukat o marahil mas mahalaga pa kaysa sa Apollo program.

At bagaman posible na ang mga pribadong inisyatiba ay makakamit ang komersyal na fusion bago ang ITER, ito ay hindi tiyak.

Kung ang nuclear fusion ay isang teknolohiya na nangangailangan ng mega-reactors upang maging energy-positive at economically viable, malamang na tanging isang internasyonal na pagsisikap tulad ng ITER ang makakamit ito.

Kahit na ito ay mabigo, makapag-develop ito ng industrial base at sanayin ang scientific talent na kinakailangan upang mahanap ang susi sa nuclear fusion sa pamamagitan ng ibang disenyo. Kaya sa anumang kaso, hindi ito maaaring ituring na nasayang; lalo na kapag isinasaalang-alang ang epekto ng nuclear fusion energy sa sangkatauhan.

Sa hinaharap, maaari nating asahan na ang disenyo ng katulad ng ITER ay mapapabuti ng mga bagong teknolohiya, kabilang ang AI, room-temperature superconductors, direct electricity capture, atbp.

Ito ay, gayunpaman, aabutin ng higit sa isang dekada bago magsimula ang mga eksperimento ng ITER, na ginagawa itong isa sa pinaka-inaasahan at pinakabinabuting proyekto ng agham sa milenyo.

Kumpanya na Kaugnay ng ITER

Mitsubishi Heavy Industry

Maraming mga komponent na ginawa para sa ITER ay one-of-a-kind na dinisenyo ng mga nuclear research institute. Ngunit marami pang iba ang ginawa ng mga lider ng industriya sa mga bansang kalahok, na nagdadala ng kanilang manufacturing at engineering expertise sa scientific megaproject.

Isang mahalagang kontribyutor ay ang Mitsubishi Heavy Industry.

Ang kumpanya ay may kasaysayan na nagsimula pa noong 1884, sa paggawa ng mga barko. Pagkaraan ay nagsimulang gumawa ng heavy machinery, eroplano, tren, at sasakyan.

Noong 1995, ang Mitsubishi Atomic Power Industry ay isinama sa konglomerado, at nakapagtayo ng 24 na reactor sa Japan.

Sa kasalukuyan, ang pangunahing pinagkukunan ng kita ng kumpanya ay energy systems (nuclear, gas, at steam systems) at logistics & thermal (HVAC, engines, turbochargers). Ito ang #1 globally sa gas turbine at CO₂ capture system. Mayroon itong higit sa 77,000 na empleyado, sa 300 lokasyon sa buong mundo.

Pinagmulan: Mitsubishi Heavy Industry

Nag-ambag ang Mitsubishi sa maraming core components ng ITER, kabilang ang toroidal field coil (magnet), ang divertor (plasma confinement), at ang high heat flux components, kabilang ang plasma heating system.

Pinagmulan: Mitsubishi Heavy Industry

Bukod sa ITER, balak ng kumpanya na samantalahin ang muling pagsisimula ng nuclear industry sa Japan, at ang lumalaking daloy ng nuclear projects sa buong mundo. Ang kumpanya ay nagpaplano ring mag-develop ng sarili nitong SMR technology, pati na rin ng fast reactor (na nagbuburn ng nuclear wastes) at high-temperature gas-cooled reactor technologies.

Ang pagtaas ng defense budgets ay dapat ding makinabang sa aerospace at shipbuilding segments ng kumpanya.

Sa hinaharap na teknolohiya, ang Mitsubishi ay nagtatrabaho sa green hydrogen at green ammonia production, kabilang ang unang ammonia bunkering project sa Singapore upang patakbuhin ang mga barko at gas turbines gamit ang ammonia imbes na fuel at natural gas.

Ang carbon capture ay maaari ring maging lumalaking green activity, pati na rin ang high-efficiency cooling para sa mga data center.

Pinagmulan: Mitsubishi Heavy Industry

Sa pangkalahatan, ang Mitsubishi Heavy Industry ay nangunguna sa maraming key technologies para sa hinaharap, lalo na sa cooling, energy production (gas at nuclear), at shipbuilding, na pinatunayan sa pamamagitan ng pagpili na itayo ang maraming pinakamahalagang komponent ng ITER.