Recomandări cheie
- AI ar putea ajuta la realizarea energiei practice de fuziune.
- Oamenii de știință MIT au finalizat unul dintre cele mai exigente calcule din știința fuziunii folosind o tehnică de învățare automată.
-
Software-ul AI pe care DeepMind de la IBM îl dezvoltă poate învăța să controleze câmpurile magnetice care conțin plasma din interiorul reactorului de fuziune tokamak.
Tehnicile de inteligență artificială (AI) ne pot ajuta să ne apropie de puterea practică de fuziune care ar putea transforma industriile energetice ale lumii.
Oamenii de știință MIT au finalizat unul dintre cele mai exigente calcule din știința fuziunii folosind o tehnică de învățare automată. Potrivit unei lucrări publicate recent, metoda a redus timpul necesar CPU pentru a face calculele, menținând în același timp acuratețea soluției. Face parte dintr-un efort tot mai mare de a folosi AI pentru a ajuta la rezolvarea problemelor de matematică și inginerie ale stăpânirii puterii de fuziune.
„AI este un instrument care permite oamenilor de știință să repete mai repede experimentele, să facă predicții mai bune despre modul în care va acționa plasma în condiții extreme și să construiască noi dispozitive de fuziune într-un mod mai precis”, Andrew Holland, CEO al Fusion. Industry Association, a declarat pentru Lifewire într-un interviu prin e-mail.
AI întinde o mână
Cercetătorii MIT Pablo Rodriguez-Fernandez și Nathan Howard lucrează la prezicerea performanței așteptate în dispozitivul SPARC, un experiment de fuziune compact, cu câmp magnetic ridicat, aflat în prezent în construcție. În timp ce calculul a necesitat o cantitate enormă de timp pe computer (peste 8 milioane de ore CPU), cercetătorii au reușit să reducă timpul necesar.
Una dintre cele mai dificile probleme pentru cercetătorii de fuziune este prezicerea temperaturii și densității plasmei. În dispozitivele de izolare precum SPARC, puterea externă și aportul de căldură din procesul de fuziune se pierd prin turbulența din plasmă.
Cu toate acestea, cercetătorii MIT au folosit tehnici din învățarea automată pentru a optimiza un astfel de calcul. Ei estimează că metoda a redus numărul de rulări ale codului cu un factor de patru.
Noile cercetări arată că tehnicile moderne de inteligență artificială pot fi folosite pentru a controla o reacție de fuziune nucleară, ajutând potențial la accelerarea dezvoltării fuziunii nucleare ca sursă practică de energie, Ulises Orozco Rosas, profesor care studiază fuziunea la Școala de Inginerie de la Universitatea CETYS din Mexic, a spus Lifewire prin e-mail. El a indicat software-ul AI pe care IBM îl dezvoltă și care ar putea fi folosit pentru a controla câmpurile magnetice care conțin plasma în interiorul reactorului de fuziune tokamak.
„Sistemul a fost capabil să manipuleze plasma în noi configurații care pot produce energie mai mare”, a adăugat Rosas.
Puterea stelelor
Fusion promite energie nelimitată, fără carbon prin același proces fizic care alimentează soarele și stelele. Cu toate acestea, provocările tehnice ale construirii unei centrale electrice practice de fuziune sunt formidabile și includ încălzirea combustibilului la temperaturi de peste 100 de milioane de grade și crearea de plasmă. Cercetătorii folosesc câmpuri magnetice puternice pentru a izola și a izola plasma fierbinte de materia obișnuită de pe Pământ.
Holland a spus că construirea unei centrale electrice de fuziune funcțională va necesita o înțelegere științifică detaliată a modului de închidere și inițiere a unei plasme în condiții relevante pentru fuziune - la temperaturi sau presiuni extreme.
„Deși partea cea mai grea este introducerea plasmei în acele condiții relevante, provocările nu se opresc aici”, a adăugat Holland. „Energia va trebui convertită în electricitate sau căldură utilizabilă; ciclul combustibilului va trebui construit astfel încât plasma să poată fi susținută pe perioade lungi, iar materialele dispozitivului de fuziune vor trebui să fie rezistente la condițiile extreme din centrala electrica.„
Holland a prezis că energia va „revoluționa” sistemul energetic global. Odată comercializată și desfășurată pe scară largă, fuziunea ar putea însemna că energia poate fi produsă fără poluare, în orice moment, fără niciun pericol pentru public sau deșeuri radioactive cu viață lungă. Ar putea introduce o eră a abundenței energetice, făcând energia ieftină, întotdeauna disponibilă și omniprezentă.
Dar Rosas a sunat o notă de precauție, spunând că succesul fuziunii comerciale ca furnizor de energie va depinde dacă provocările de construire a centralelor generatoare și de a le exploata în siguranță și fiabil pot fi îndeplinite într-un mod care să facă costul fuziunii energie electrică competitivă din punct de vedere economic.
„Odată cu preocupările tot mai mari cu privire la schimbările climatice și sursele limitate de combustibili fosili, trebuie găsite modalități mai bune de a satisface cererea noastră în creștere de energie”, a adăugat Rosas. „Beneficiile puterii de fuziune o fac o opțiune extrem de atractivă: fără emisii de carbon, combustibili abundenți, eficiență energetică, mai puține deșeuri radioactive decât fisiunea, siguranță și putere fiabilă.„
