El MIT Plasma Science & Fusion Center en colaboración con la empresa de fusión privada Commonwealth Fusion Systems (CFS) . está desarrollando un diseño conceptual para SPARC, un experimento compacto de energía de fusión neta de alto campo. SPARC sería del tamaño de los dispositivos de fusión de tamaño medio existentes, pero con un campo magnético mucho más fuerte. Basado en la física establecida, se predice que el dispositivo producirá 50-100 MW de potencia de fusión, logrando una ganancia de fusión, Q, mayor que 2. Tal experimento sería la primera demostración de ganancia neta de energía y validaría la promesa de alto campo dispositivos construidos con nueva tecnología superconductora. SPARC encaja en una estrategia general de acelerar el desarrollo de la fusión mediante el uso de nuevos imanes superconductores de alta temperatura y campo alto (HTS) .
Los sistemas que se basan en electroimanes superconductores no son nuevos. El dispositivo ITER en construcción en Francia utilizará superconductores de baja temperatura. Sin embargo, la tecnología de alta temperatura del hardware MIT-CFS permite campos magnéticos mucho más fuertes. Puede igualar el campo de un sistema magnético de baja temperatura 40 veces su tamaño, según el MIT.
El primer paso en esta hoja de ruta será realizar una investigación que conduzca al desarrollo de los grandes imanes superconductores necesarios para las aplicaciones de fusión. Una vez que se establezca la ingeniería básica de los imanes de fusión HTS, el siguiente paso será utilizar esa tecnología para construir SPARC. El análisis preliminar ha llevado a un diseño conceptual con un radio mayor de 1,65 m y un radio menor de 0,5 m que opera en un campo toroidal de 12 T y una corriente de plasma de 7,5 MA, produciendo 50-100 MW de potencia de fusión. Su misión será demostrar la producción de fusión a punto de equilibrio y demostrar la ingeniería integrada de imanes HTS relevantes para la fusión a escala. Si bien es audaz en sus objetivos, SPARC aprovecha décadas de experiencia internacional con la física de tokamak y es una continuación lógica de la serie de experimentos de fusión de alto campo construidos y operados en el MIT.
SPARC y su producción neta de energía positiva serían solo el comienzo. El MIT y el CFS están planeando desarrollar una planta de energía de fusión , ARC, que podría estar lista tan pronto como en 2033. Si eso sucediera, la energía de fusión finalmente se convertiría en una realidad práctica, justo a tiempo para ayudar a un mundo en transición hacia vehículos eléctricos que demandan más. de las redes eléctricas.
