FinnFusion: Avanço na pesquisa de fusão na Finlândia

O FinnFusion Consortium concentra-se em dois centros de excelência, análise de usinas de fusão e manuseio remoto, explica o Dr. Tuomas Tala. Um objetivo essencial da FinnFusion é a transferência de habilidades para a indústria

A energia de fusão é uma fonte de energia nuclear sem CO2 com baixo impacto ambiental, usando combustíveis onipresentes. A fusão de eletricidade com outras fontes de energia pode atender às previsões de escassez de fornecimento de energia. Com base na pesquisa atual, a eletricidade de fusão usando plasmas confinados magneticamente pode estar disponível na segunda metade do século. O ITER é o principal recurso dessa estratégia e o design do DEMO, bem como a pesquisa e desenvolvimento (P&D), se beneficiarão em grande parte da experiência adquirida com a construção e operação do ITER.

O Consórcio EUROfusion é uma organização que implementa o programa de pesquisa de fusão EURATOM em paralelo à construção do ITER. A Finlândia aderiu ao programa de fusão EURATOM em 1995, quando a Finlândia se tornou membro da UE. Através da participação no programa europeu de fusão, o objetivo nacional era desenvolver redes de competências críticas para as principais organizações europeias envolvidas no desenvolvimento da energia de fusão. Como um país pequeno, a Finlândia concentrou seus esforços em um pequeno número de áreas de foco, física de plasma, ciência dos materiais, novas estruturas de aço e manuseio remoto. Em 2004, a Finlândia foi escolhida para hospedar um laboratório de manuseio remoto, ITER Diverter Test Platform 2 (DTP2) em Tampere.

FinnFusion Consortium

Durante o Horizonte 2020, o Consórcio FinnFusion foi estabelecido em 2014 para substituir a Associação Euratom-Tekes. O Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia Ltd é coordenador do Consórcio FinnFusion e universidades de ciência / tecnologia e empresas privadas também são membros do consórcio. O FinnFusion Consortium está vinculado ao EUROfusion Consortium via VTT. Os papéis das organizações de financiamento e outras partes interessadas principais são descritos no organigrama FinnFusion na Figura 1.

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Figura 1: Organigrama da participação finlandesa nas atividades de fusão europeias
Figura 1: Organigrama da participação finlandesa nas atividades de fusão europeias

O FinnFusion Consortium concentra-se em dois centros de excelência, análise de usinas de fusão e manuseio remoto, explica o Dr. Tuomas Tala. Um objetivo essencial do FinnFusion é a transferência de habilidades para a indústria. Com esta posição, a Finlândia permanece forte na pesquisa de fusão europeia e aproveitará as vantagens da sinergia entre a experiência em fusão e fissão e suas redes separadas atuais.

O principal objetivo dos Centros de Excelência em Pesquisa e Desenvolvimento de Materiais e de Manuseio Remoto de Usinas Elétricas dentro da FinnFusion são os seguintes:

  • Promover o crescimento da expertise na operação de usinas de fusão; transferência de know-how para decisores finlandeses, indústria envolvendo PME, unidades de investigação, universidades e o público;
  • Liderar experimentos nas atuais instalações de pesquisa de fusão no ITER, JET (Reino Unido), ASDEX-U e W7-X (DE), DIII-D (General Atomics, EUA), C-Mod (MIT, EUA);
  • Explorar a sinergia entre P&D de fusão e fissão, tais como requisitos e especificações para o simulador de usina de fusão ITER, segurança de radiação e reator, a fase de projeto da chamada Fonte de Nêutrons Inicial (para projeto de material resistente a nêutrons);
  • Desenvolver novas tecnologias (por exemplo, técnicas de processamento de superfície) e materiais avançados (incluindo aços) para usinas de fusão;
  • Desenvolver habilidades de engenharia de sistemas e manuseio remoto. A engenharia de sistemas é um método fundamental para atualizar todos os tipos de atividades industriais.

As principais realizações do Programa Finlandês de Fusão (atualmente FinnFusion) em 1995 a 2016 podem ser resumidas da seguinte forma:

Começando do zero em 1995, o programa de P&D se desenvolveu até o nível de cerca de 50 ppy / a, com cerca de 150 especialistas em fusão internacionalmente bem integrados, envolvidos em mais de 30 empresas e 6 organizações de pesquisa. Isso permitiu que a Finlândia ganhasse aquisições de ITER, aprendesse e atualizasse suas competências e criasse redes dentro da indústria e de organizações de pesquisa.

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Após investimento de longo prazo em P&D relevante por várias atividades da FinnFusion, as empresas e organizações de pesquisa finlandesas ganharam acesso a vários grandes consórcios internacionais responsáveis ​​por aquisições de ITER.

As características e futuro do FinnFusion

A Finlândia é considerada um parceiro respeitado no programa europeu de fusão e, portanto, tem membros de comitês e líderes em muitas das posições-chave.

A característica peculiar e única da FinnFusion, entre as outras unidades europeias de pesquisa de fusão, é o forte envolvimento da tecnologia e da indústria em todas as atividades relacionadas à energia de fusão. Um exemplo é o laboratório Diverter Test Platform 2 hospedado pela VTT e localizado em Tampere. Na verdade, há conhecimento e experiência em tecnologia de fusão em cerca de 30 empresas finlandesas e a FinnFusion está focando mais da metade de seus esforços de pesquisa de fusão em tecnologia de fusão e tópicos relacionados à engenharia. Nos últimos anos, a pesquisa de fusão e fissão e a indústria existente em torno da infraestrutura de fissão foram aproximadas umas das outras e conexões frutíferas e efeitos de sinergia foram estabelecidos.

A outra característica especial do FinnFusion é a estreita colaboração de todos os membros participantes, incluindo os laboratórios de pesquisa, agências de financiamento, autoridades e empresas privadas. Portanto, como todos os órgãos envolvidos possuem um objetivo comum no organigrama apresentado na Figura 1, o FinnFusion é uma organização que funciona de forma eficiente.

O ITER é um projeto científico e tecnológico único e provavelmente o mais desafiador já realizado na Terra. A participação da FinnFusion em um grande programa internacional traz grandes benefícios científicos, tecnológicos e econômicos. Para a indústria finlandesa e as unidades de pesquisa, o Projeto ITER é uma plataforma eficaz para o desenvolvimento de expertise, networking e prestígio. O nível de novas habilidades, tecnologias, conhecimentos e redes é incomensuravelmente alto – o FinnFusion deve ser proativo na exploração de todos os benefícios do projeto. FinnFusion está bem adaptado à mudança contínua na tendência internacional de trabalho acadêmico para trabalho orientado a projetos. Uma forte conexão com a tecnologia nuclear em linha com a industrialização da fusão está sendo estabelecida agora.

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O desafio futuro é explorar ainda mais essas redes internacionais e experiência para benefícios nacionais. Em particular, o maior desafio neste momento é encontrar financiamento nacional para complementar os projetos financiados pela UE. FinnFusion está agora no ponto mais alto do seu ciclo de vida em termos do número de atividades de investigação, número de organizações envolvidas e a magnitude do financiamento a nível da UE – o futuro está nas mãos dos organismos de financiamento nacionais e das autoridades a que nível o financiamento nacional permite que a FinnFusion aproveite os frutos do trabalho árduo no futuro.

Dr. Tuomas Tala

Chefe da Unidade de Pesquisa de Fusão

Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia Ltd

[email protected]

www.vttresearch.com

@VTTFinland

Atenção: este é um perfil comercial

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