Es imposible decir en este punto qué nación está más avanzada.
- Estados Unidos tiene un programa sólido en ICF y Tokamaks, pero estamos ignorando todo lo demás. El programa de fusión ha sido estrangulado lentamente durante los últimos 15 años, más o menos. Estados Unidos tiene el talento, en universidades, laboratorios nacionales y empresas. Quieren hacer fusión, pero están luchando para recaudar dólares de investigación. En esta respuesta quora hablo de algunos de estos grupos.
- La UE se centra principalmente en el ITER. Muchas de sus universidades contribuyen directa o indirectamente a este esfuerzo. El esfuerzo para ICF (también conocido como la instalación de láser HYPER) se ha estancado.
- China está haciendo un movimiento. China ha establecido recientemente una nueva oficina INEST, que es una rama de la Academia de Ciencias de China. Los vi hacer una presentación en la reunión de Fusion Power Associates en diciembre. La oficina del INEST tiene 500 PHD con una edad promedio de 30 años. La oficina está dividida entre nuclear avanzado (también conocido como torio) y fusión. La gran noticia con INEST es el plan para hacer una máquina de Configuración Reversa de Campo patrocinada por el estado chino. Esto es algo que los EE. UU. No tienen (tenemos varios FRC más pequeños y antiguos en lugares como UWash y Swathemore, pero no una gran máquina).
- Canadá tiene General Fusion en Vancouver. Entonces, si GF llega a la red primero, entonces el premio sería para los canadienses. El Primer Ministro canadiense ha mostrado un gran interés en General Fusion, y en diciembre, la compañía se unió al gobierno canadiense para anunciar un plan para la investigación de fusión patrocinada por el gobierno en una variedad de universidades.
- El liderazgo ruso no se ha movido en esto, pero podrían. Rusia tiene una compañía estatal de fisión (Rosatom State Nuclear Energy Corporation) que ha incursionado en la fusión por la propulsión espacial. RUSATOM tiene una gran cantidad de recursos, y Rusia está trabajando en su trabajo de fisión [fuente]. La compañía está promoviendo el trabajo con torio e isótopos médicos. Rusia tiene los recursos, el talento y las instituciones necesarias, pero su liderazgo no ha hecho de la fusión una prioridad (que yo sepa).
En este punto, no se trata de qué nación obtendrá la fusión, sino de qué grupo. Aquí, tiene que haber más experimentación. El gobierno de los Estados Unidos ha hecho muy difícil que crezcan nuevas ideas. Son buenos para mantener, pero no para hacer crecer el programa.
Desafortunadamente, parece que se necesita una acción del Congreso. El financiamiento para la fusión proviene de algunas fuentes dentro del gobierno de los Estados Unidos:
- El departamento de energía es la fuente principal. Deben seguir las reglas que establece el Congreso; aproximadamente 500 millones por año, en su mayoría enfocados en el ITER.
- NNSA es la fuente de financiamiento para el programa ICF. Esto es aproximadamente 500 millones por año. Aquí es de donde viene la financiación NIF.
- ARPA-E nos dio 30 millones en la forma del programa ALPHA. El coordinador del programa, el Dr. Pat McGrath, me dijo: “La gente piensa que la fusión es una tecnología de cien millones de dólares, estamos demostrando que eso no es cierto”.
- La NASA hace un poco. Se centraron principalmente en usar la fusión como un motor de cohete.
En 2016, contamos con el apoyo del Congresista Alan Grayson, quien presentó “La Ley de Innovación de Fusion de 2015”. Esta fue la primera legislación importante sobre fusión en mucho tiempo.
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En abril de 2016, Grayson tuvo una audiencia programada sobre fusión e invitaron al Dr. Scott Hsu a hablar. Scott Hsu ingresó en un testimonio del Congreso que hablaba sobre una variedad de conceptos de fusión. Esto fue un guiño a que los conceptos de fusión alternativos deberían ser financiados.
Desafortunadamente, Grayson perdió su asiento en Florida el año pasado. En diciembre, hablé con un auxiliar del Congreso que dijo que deberíamos intentar presionar al Representante Lamar Smith de Texas, pero tengo mis dudas de que él es la persona en la que hay que centrarse.
Esto es lo que creo que los Estados Unidos deberían hacer:
- Aumentar la financiación de la fusión.
- Centrarse en la planta de energía. Necesitamos vincular los fondos con los neutrones / dólares gastados, el tiempo de ejecución, el apagado / encendido, la captura de energía, etc., lo que necesita para una planta de energía, no un proyecto de investigación esotérico.
- Diversificar. Tenemos que probar muchas ideas nuevas: Polywells, fusores, el reactor de fusión compacto, el LDX, MIF, Dynomak, etc.
- Recursos de piscina. Una gran parte de los datos de la fusión deben combinarse y estandarizarse. También necesitamos compartir el código de fusión entre diferentes instituciones; Vemos algo de esto en el mundo de tokamak.
- Utilice las empresas . En un mundo perfecto, buscarías una asociación público-privada; Usted aprovecharía el dinero público para atraer dinero privado. El hecho es que el sector privado solo hará algunas cosas mejor que una universidad o un laboratorio nacional.
- Nivel de la financiación . Usted hace algo como: 20 conceptos en 10 millones por año, 5 conceptos en 50 millones por año y 3 conceptos en 150 -250 millones por año. Lo convierte en una pirámide de financiamiento y permite que los grupos soliciten ascender o bajar de nivel en función de lo cerca que estén de una fuente de energía comercial .
Si está interesado en participar en la defensa de la fusión, me uniría a la Liga de Energía de Fusión que aboga por la investigación de la fusión.
Fui crítico con NIF en esta respuesta y @Robert Steinhaus lo señaló; Respeto al Sr. Steinhuas, aquí está su comentario:
Usted dijo “Estados Unidos tiene un fuerte programa en ICF y Tokamaks, pero ignoramos todo lo demás. Este programa ha sido estrangulado lentamente durante los últimos 15 años, más o menos. Esto está cambiando: el fracaso en NIF significa que EE. UU. Tiene que redirigir sus esfuerzos “.
Caracterizar NIF como un fracaso es un error.
Ningún experimento de fusión pura, MCF, ICF o cualquier otra tecnología de fusión, incluida la fusión Polywell IEC, ha tenido éxito en la producción de la ignición por fusión y la energía de equilibrio.
Distinguir el NIF como un fracaso, cuando no es diferente en términos de alcanzar la ignición que cualquiera de los otros experimentos de fusión en todo el mundo (tokamaks, stellarators, fusores, polywells, FRCs, etc.) es engañoso. NIF no alcanzó sus objetivos de diseño (pero también lo tiene el JET tokamak, el Wendelstein 7-X stellarator, el Bussard WB-6 Polywell y cualquier otro experimento de fusión que se haya ejecutado).¿Qué causó que NIF no alcanzara la meta de ignición?
Los códigos de computadora (LASNEX y HYDRA) utilizados para predecir el rendimiento de ignición de NIF a mediados de la década de 1990 cuando se diseñó el experimento de NIF no pudieron predecir la aparición de una gran inestabilidad de Rayleigh-Taylor en la superficie de la cápsula de fusión, limitando la capacidad de NIF para lograr la ignición.
Realización: existen riesgos en la realización de grandes proyectos destinados a explorar la física no basada en simulaciones y modelos derivados de la comprensión incompleta de la física y la experiencia de trabajo. Una mejor comprensión física y simulaciones y modelos más precisos reducen los riesgos del proyecto. El “fracaso” en NIF es decepcionante para todos los que buscan el despliegue a corto plazo de fusion para la generación de energía en todo el mundo. El refinamiento de las herramientas de software predictivo como LASNEX y HYDRA, hecho posible por experimentos recientes en NIF, aumenta la posibilidad de que los futuros experimentos de fusión ICF tengan éxito y produzcan un encendido por fusión con ganancia de energía.