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Jun 06, 2023

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･ Las cinco bobinas TF encargadas ya están terminadas y la unidad final se enviará desde el puerto de Kobe este mes. ･ Contribuir a la realización de la energía de fusión mediante el desarrollo de componentes centrales del ITER, como desviadores, y apoyar el diseño y desarrollo de Reactores prototipo de fusión.

Unidad de bobina TF final completada

Tokio, 24 de agosto de 2023 - Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) ha completado la fabricación de la bobina de campo toroidal (TF) final encargada por los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Cuántica y Radiológica (QST) de Japón para el ITER, un proyecto de fusión experimental. reactor, actualmente en construcción en Saint-Paul-lès-Durance, en el sur de Francia. Japón es responsable de la fabricación de nueve del total de 19 bobinas TF para ITER, de las cuales MHI se encargó de la producción de cinco.

Las bobinas TF para ITER son enormes bobinas superconductoras, de 16,5 metros de alto y 9 metros de ancho con un peso bruto de 300 toneladas cada una, y requieren una precisión de fabricación del 0,01% para iniciar una reacción de fusión en el reactor. MHI completó la primera bobina TF del mundo para ITER en enero de 2020 reuniendo el amplio conocimiento que ha cultivado a lo largo de los años sobre tecnologías de producción en masa para productos con un alto grado de dificultad de fabricación. Las cuatro bobinas TF ya terminadas fueron enviadas sucesivamente desde el puerto de Kobe al sur de Francia y se están instalando en el lugar de construcción. Esta última unidad está programada para ser enviada desde Kobe este mes.

Además de las bobinas TF, MHI también está trabajando en el desarrollo y fabricación de otros componentes centrales, incluido el desviador (Nota 1) y el lanzador EC ecuatorial (Nota 2). MHI seguirá contribuyendo a la realización de la energía de fusión apoyando activamente el diseño y desarrollo de los prototipos de reactores de fusión que se planea construir tras el proyecto ITER.

Envío de la bobina TF final

Instalación en el emplazamiento del reactor (© Organización ITER)

antecedentes del proyecto

El Proyecto ITER es un megaproyecto internacional destinado a demostrar, tanto científica como tecnológicamente, la realización de la energía de fusión (Nota 3). Participan siete partes (Japón, la UE, Estados Unidos, Rusia, Corea del Sur, China e India), y la construcción del ITER está en marcha en Saint-Paul-lès-Durance, Francia. Japón está desempeñando un papel importante en el desarrollo y fabricación de los componentes centrales del ITER, incluidas las bobinas TF. QST, como agencia nacional ITER japonesa para el proyecto ITER designada por el gobierno japonés, supervisa la adquisición de estos componentes.

Las bobinas TF superconductoras del ITER tienen forma de D y miden aproximadamente 16,5 m de altura, 9 m de ancho y pesan unas 300 toneladas. Dieciocho bobinas TF rodearán el contenedor del recipiente de vacío y generarán un potente campo magnético (máximo de 12 teslas) para confinar plasma de alta temperatura y alta densidad dentro del recipiente. El proyecto ITER requiere un total de 19 bobinas TF (incluida una de repuesto). Nueve se fabrican en Japón (incluido el repuesto) y diez en Europa. Las estructuras de bobinas internas para las 19 bobinas TF se fabricarán en la planta Futami de MHI. Mitsubishi Electric Corporation está fabricando los paquetes de bobinados superconductores de niobio-estaño (Nb3Sn) para las cinco bobinas TF (incluida la de repuesto) construidas en Japón, mientras que las estructuras de las bobinas externas se fabrican en Corea del Sur y el montaje final se realiza en la planta de Futami.

Importancia de este último logro

Se requiere un campo magnético fuerte y de alta precisión (12 teslas) para confinar el plasma dentro del ITER, lo que exige el desarrollo de bobinas superconductoras de tamaño sin precedentes que utilizan conductores de niobio-estaño. Para mantener la superconductividad, las bobinas deben poder funcionar a temperaturas criogénicas de -269 °C, lo que requirió el desarrollo de materiales estructurales especiales de acero inoxidable capaces de soportar temperaturas tan bajas, junto con toda la tecnología de fabricación necesaria. No sólo no había precedentes para bobinas de esta escala insuperable, sino que las tolerancias dimensionales de los devanados y las bobinas requerían una alta precisión de hasta el 0,01%.

QST comenzó la investigación y el desarrollo de la tecnología de fabricación de bobinas TF en 2005, y MHI comenzó su fabricación en 2012. Trabajando en colaboración, QST y MHI desarrollaron tecnología de alta precisión para enrollar conductores de niobio-estaño, así como materiales estructurales duraderos hechos de un acero inoxidable especial. Acero capaz de soportar temperaturas criogénicas. Además, para determinar los métodos de fabricación para suprimir las deformaciones causadas por la soldadura, se realizaron pruebas de parámetros y se verificaron las soldaduras utilizando muestras tanto en miniatura como a escala real, que formaron la base para las tecnologías fundamentales adecuadas a las propiedades del material, incluidos los procedimientos de soldadura avanzados. y técnicas de mecanizado. Al final, MHI pudo cumplir los estrictos requisitos exigidos para ITER.

Mitsubishi Heavy Industries (MHI) Group es uno de los grupos industriales líderes del mundo, que abarca energía, infraestructura inteligente, maquinaria industrial, aeroespacial y defensa. MHI Group combina tecnología de vanguardia con una profunda experiencia para ofrecer soluciones innovadoras e integradas que ayuden a lograr un mundo neutral en carbono, mejorar la calidad de vida y garantizar un mundo más seguro. Para obtener más información, visite www.mhi.com o siga nuestras ideas e historias en spectra.mhi.com.