Clau per emportar
- AI podria ajudar a portar a terme l'energia de fusió pràctica.
- Els científics del MIT han completat un dels càlculs més exigents de la ciència de la fusió mitjançant una tècnica d'aprenentatge automàtic.
-
El programari d'IA que està desenvolupant DeepMind d'IBM pot aprendre a controlar els camps magnètics que contenen el plasma dins del reactor de fusió tokamak.
Les tècniques d'intel·ligència artificial (IA) poden ajudar-nos a apropar-nos al poder de fusió pràctic que podria transformar les indústries energètiques del món.
Els científics del MIT han completat un dels càlculs més exigents de la ciència de la fusió mitjançant una tècnica d'aprenentatge automàtic. Segons un article publicat recentment, el mètode va reduir el temps de CPU necessari per fer els càlculs mantenint la precisió de la solució. Forma part d'un esforç creixent per utilitzar la IA per ajudar a resoldre els problemes matemàtics i d'enginyeria del domini de la potència de fusió.
"La IA és una eina que permet als científics iterar més ràpidament en els experiments, fer millors prediccions sobre com actuarà el plasma en condicions extremes i construir nous dispositius de fusió d'una manera més precisa", Andrew Holland, CEO de Fusion. Industry Association, va dir a Lifewire en una entrevista per correu electrònic.
AI dona una mà
Els investigadors deldel MIT Pablo Rodriguez-Fernandez i Nathan Howard estan treballant en predir el rendiment esperat del dispositiu SPARC, un experiment compacte de fusió de camp magnètic elevat que actualment s'està construint. Tot i que el càlcul va requerir una gran quantitat de temps d'ordinador (més de 8 milions d'hores de CPU), els investigadors van aconseguir reduir el temps necessari.
Un dels problemes més difícils per als investigadors de fusió és predir la temperatura i la densitat del plasma. En dispositius de confinament com SPARC, l'energia externa i l'entrada de calor del procés de fusió es perden a causa de la turbulència del plasma.
No obstant això, els investigadors del MIT van utilitzar tècniques d'aprenentatge automàtic per optimitzar aquest càlcul. Estimen que el mètode va reduir el nombre d'execucions del codi en un factor de quatre.
Les noves investigacions mostren que les tècniques modernes d'IA es poden utilitzar per controlar una reacció de fusió nuclear, la qual cosa pot ajudar a accelerar el desenvolupament de la fusió nuclear com a font d'energia pràctica, Ulises Orozco Rosas, professor que estudia la fusió a l'Escola d'Enginyeria. a la Universitat CETYS de Mèxic, va dir a Lifewire per correu electrònic. Va assenyalar el programari d'IA que IBM està desenvolupant i que es podria utilitzar per controlar els camps magnètics que contenen el plasma dins del reactor de fusió tokamak..
"El sistema va ser capaç de manipular el plasma en noves configuracions que poden produir més energia", va afegir Rosas.
El poder de les estrelles
Fusion promet una energia il·limitada i sense carboni mitjançant el mateix procés físic que alimenta el sol i les estrelles. Tanmateix, els reptes tècnics de la construcció d'una central elèctrica de fusió pràctica són formidables i inclouen escalfar el combustible a temperatures superiors als 100 milions de graus i crear plasma. Els investigadors utilitzen camps magnètics forts per aïllar i aïllar el plasma calent de la matèria ordinària de la Terra.
Holland va dir que la construcció d'una central elèctrica de fusió en funcionament requerirà una comprensió científica detallada de com limitar i iniciar un plasma en condicions rellevants per a la fusió, a temperatures o pressions extremes.
"Si bé la part més difícil és posar plasma en aquestes condicions rellevants, els reptes no s'aturen aquí", va afegir Holland. "L'energia s'haurà de convertir en electricitat o calor útil; el cicle del combustible s'haurà de construir de manera que el plasma es pugui mantenir durant llargs períodes, i els materials del dispositiu de fusió hauran de ser resistents a les condicions extremes de l'interior. la central elèctrica."
Holland va predir que l'energia "revolucionaria" el sistema energètic global. Un cop comercialitzada i àmpliament desplegada, la fusió podria significar que es pot produir energia sense contaminació, en qualsevol moment, sense perill per al públic o residus radioactius de llarga vida. Podria marcar el començament d'una era d'abundància energètica, fent que l'energia sigui barata, sempre disponible i omnipresent.
Però Rosas va sonar una nota de precaució, dient que l'èxit de la fusió comercial com a proveïdor d'energia dependrà de si els reptes de construir plantes de generació i operar-les de manera segura i fiable es poden afrontar d'una manera que faci que el cost de la fusió electricitat econòmicament competitiva.
"Amb les creixents preocupacions pel canvi climàtic i els subministraments limitats de combustibles fòssils, s'han de trobar millors maneres de satisfer la nostra creixent demanda energètica", va afegir Rosas. "Els avantatges de l'energia de fusió la converteixen en una opció extremadament atractiva: sense emissions de carboni, combustibles abundants, eficiència energètica, menys residus radioactius que la fissió, seguretat i potència fiable."
