Penelitian untuk Sumber Energi Primer Baru dengan Menggunakan LFA dan DSC

Penelitian untuk masyarakat yang terus berubah: Dengan misi ini, lebih dari 7000 orang dipekerjakan di Forschungszentrum Jülich, yang bekerja pada opsi-opsi untuk masyarakat yang terdigitalisasi, sistem energi yang ramah iklim, dan ekonomi yang melindungi sumber daya. Kami menggabungkan ilmu pengetahuan alam, kehidupan dan teknik di bidang informasi, energi dan bioekonomi dengan keahlian khusus di bidang superkomputer dan menerapkan infrastruktur ilmiah yang unik. Sebagai anggota Helmholtz Society, Forschungszentrum Jülich merupakan salah satu pusat penelitian interdisipliner utama di Eropa. Di Institut Penelitian Energi dan Iklim, Divisi Fisika Plasma (IEK-4), fokus penelitiannya adalah pada topik-topik yang berkaitan dengan interaksi material plasma. "Kami adalah bagian dari upaya jaringan internasional untuk mewujudkan pembangkit listrik berbasis fusi nuklir. Kami bertujuan untuk menggerakkan proses yang digunakan matahari dan bintang-bintang lain untuk menghasilkan energi mereka di bumi, sehingga menyediakan pasokan energi yang aman dan ramah lingkungan yang akan tersedia dalam jangka panjang," demikian pernyataan situs web lembaga penelitian tersebut (Sumber: Plasmaphysik (IEK-4) (fz-juelich.de))

Mari kita pelajari lebih lanjut tentang penelitian mereka saat ini:

Di Laboratorium Material Suhu Tinggi (HML) di IEK-4, sebuah sumber energi primer baru saat ini sedang diteliti. Di ^ITER1, sebuah reaktor fusi yang saat ini sedang dibangun di Prancis Selatan, dan ^DEMO2, langkah selanjutnya menuju penggunaan fusi nuklir secara komersial di masa depan, beban panas yang tinggi terjadi selama operasi, baik stasioner (hingga 20 ^MW/m2) maupun transien (dalam kisaran ^GW/m2 untuk μs hingga ms). Hal ini membutuhkan bahan dan komponen yang memiliki stabilitas termal tinggi dan secara bersamaan mampu menghilangkan panas dengan cepat.

^{1ITER: Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional: Reaktor fusi nuklir eksperimental dengan tujuan jangka panjang untuk menghasilkan listrik dari energi fusi}

^{2DEMO: Pembangkit Listrik Demontrasi: Proyek lanjutan dari reaktor fusi nuklir ITER. Di masa depan, reaktor ini dimaksudkan untuk melayani pengembangan teknologi, algoritme kontrol, dan zona operasi fisik.}

Contoh tipikal adalah distribusi suhu dalam komponen pengalih dalam desain monoblok yang terdiri dari tungsten, bahan bermuatan plasma, tabung CuCrZr, dan lapisan perantara tembaga murni untuk mengimbangi koefisien ekspansi termal tungsten dan CuCrZr yang berbeda.

Laboratorium Material Suhu Tinggi (HML) IEK-4 di Forschungszentrum Jülich terutama berfungsi untuk karakterisasi dan kualifikasi material dan komponen ini sebelum dan sesudah radiasi neutron melalui pembebanan melalui peralatan plasma dan berkas elektron, serta metode pasca-karakterisasi terkait. Di Laboratorium Termofisika HML IEK-4, difusivitas termal hingga 2800°C ditentukan dengan peralatan laser flash NETZSCH LFA 427 dan kapasitas panas bahan logam dan keramik hingga 1575°C ditentukan dengan menggunakan unit DSC 404 C yang tahan lama dan juga unit DSC 404 F1 Pegasus^® ®.

Material yang diuji berkisar dari paduan dan komposit tungsten hingga komposit karbon yang diperkuat serat karbon dan kempa grafit untuk aplikasi seperti kedirgantaraan, hingga isolator keramik di bidang bilah turbin dan material beracun seperti berilium. Persiapan juga sedang dilakukan untuk menawarkan pengukuran pada sampel radioaktif tingkat rendah di masa depan, dan diskusi sedang dilakukan untuk memperluas kemungkinan pengujian lebih lanjut untuk bahan yang sangat radioaktif dengan memasang peralatan di dalam sel panas.

Awal kolaborasi kami dengan NETZSCH-Gerätebau GmbH sudah dimulai sejak beberapa tahun yang lalu. Saat ini, pertukaran kami jauh melampaui partisipasi dalam kelompok kerja termofisika dan pelaksanaan tes round-robin - terutama ketika masalah yang tidak biasa hanya dapat diselesaikan dengan menggabungkan keahlian internal kami dengan keahlian NETZSCH.

Terima kasih banyak kepada Gerald Pintsuk dari Forschungszentrum Jülich atas wawasannya mengenai pekerjaan penelitian sumber energi primer!

Kami menantikan kemitraan dan kolaborasi yang sukses dan berkelanjutan.

Pelajari lebih lanjut:

• 

  LFA 427
• 

  DSC 404 F1 Pegasus^®