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PLEC2024-011136

Financiado

Energia

El cambiante escenario actual de la fusión, impulsado por la evolución de las condiciones de contorno, una mayor percepción de la urgencia de una electricidad limpia, las inversiones privadas y el interés renovado en todo el mundo... ver más

01/01/2024

IFMIF- DONES

463K€

Presupuesto del proyecto: 463K€

Líder del proyecto

IFMIF- DONES No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5 | 42M€

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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IFMIF- DONES

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Presupuesto del proyecto 463K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto El cambiante escenario actual de la fusión, impulsado por la evolución de las condiciones de contorno, una mayor percepción de la urgencia de una electricidad limpia, las inversiones privadas y el interés renovado en todo el mundo por acelerar la I+D relacionada con la fusión están delineando un nuevo paradigma mundial y Europeo abocado a la paralelización y aceleración de las tecnologías de fusión. Esto plantearía- paralelizar ITER, DEMO y una futura planta de potencia, para que los retrasos de uno no sean catastróficos para los otros,- afianzar las políticas de financiación y acuerdos públicos-privados para la aceleración de la fusión.Reforzar la I+D Española publica y privada en los ámbitos en los que se han detectado lagunas en la reciente revisión del programa de fusión Europeo es el principal objetivo de E4XTREM.El ciclo del combustible y la envoltura regeneradora son el núcleo de cualquier reactor de fusión que se base en la reacción DT. Lograr la autosuficiencia en Tritio en el futuro demostrador de la fusión Europeo, el reactor DEMO, y cualificar las tecnologías auxiliares necesarias, sigue siendo una asignatura pendiente, ya que la madurez de los conceptos de envolturas es aún demasiado baja para garantizar un diseño robusto y rentable. Hay una serie de cuestiones críticas relacionadas con las incertidumbres en su rendimiento funcional en condiciones de carga representativas, que van desde las cargas termo-mecánicas a la compatibilidad de materiales, y la identificación de modos de fallo, efectos y frecuencia. En este contexto pueden identificarse dos elementos de I+D críticos en la actualidad: la estrategia de pruebas y cualificación para Envolturas Regeneradoras que pueda lograrse sin irradiación por neutrones; y la que sí requiere neutrones. La última es la más crítica, no sólo por las dificultades tecnológicas intrínsecas, sino también por razones programáticas debido sobre todo a los grandes retrasos de ITER y de su programa Test Blanket Module (TBM) de validación de las mismas. Antes de poder validar las tecnologías regeneradoras en un entorno real (reactor) como DEMO, donde los efectos combinados del impacto de neutrones y otras formas de degradación en funcionamiento (corrosión, fatiga por ciclos térmicos, erosión, permeación de tritio) se detectarían en su totalidad, se ha planteado devolverle a la instalación IFMIF-DONES esa capacidad, irradiando no solo materiales de primera pared sujetos a altos flujos, si no también materiales funcionales sometidos a medio flujo. IFMIF-DONES será la única instalación capaz de proporcionar neutrones de espectro y fluencia adecuados para calificar esos materiales bajo irradiación. Sin embargo, muchas pruebas previas se pueden realizar, como dicho, sin irradiación.E4XTREM plantea responder a estas dos grandes necesidades a través del:1. diseño y fabricación de una instalación para ensayo y validación de tecnologías regeneradoras, llamada FASTER (FAcility to Support Tritium breeding Technology Experimental Research), donde no se tendría radiación pero si muchas de las condiciones extremas a las que estarán sometidas las envolturas regeneradoras de una planta de fusión como gradientes térmicos, presión, corrosión, ciclado, que servirán a validar la multifisica subyacente, la compatibilidad de materiales, su diseño y fabricabilidad.2. desarrollo de módulos de ensayos de tecnologías regeneradoras que implicará i) el diseño de módulos de irradiación que podrían probarse en DONES para validación bajo irradiación de las Envolturas Regeneradoras de un reactor y ii) la fabricación y validación previa a DONES (sin irradiación), de un prototipo de modulo regenerador que, aun siendo simplificado, recoja las características más críticas de los mismos módulos de irradiación de DONES, así como de las Envolturas regeneradoras de un reactor o incluso de los TBM de ITER.La validación del prototipo se realizará en FASTER siguiendo un plan de ensayos específicos.

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