DIFFER and Commonwealth Fusion Systems (CFS) signed a two-year Statement of Work to advance the realization of fusion energy. The collaboration project aims to develop a framework for exhaust control, including models, observers, and controllers for CFS’s SPARC fusion machine. This significant milestone underscores DIFFER's commitment to conduct fundamental research on materials, processes, and systems for a sustainable global energy infrastructure.
DIFFER will supply state-of-the-art controllers to control the heat load on the wall of the future commercial fusion facility. Director of DIFFER Marco de Baar: "DIFFER is known for its leading role in controlling the heat load on the wall of a fusion plant by controlling the exhaust of the machine. We are going to make state-of-the-art controllers which will effectively decouple the heat flux from the core plasma in the reactor and the power on the divertor tiles.”
Scope
The project scope is limited to the activities that take place before the start of SPARC plasma operations. In the future, the scope could be expanded to the demonstration and testing of controllers and models on SPARC.
Matthijs van Berkel, group leader at DIFFER is one of the experts working on this challenging project: “It’s an honour to contribute to this ambitious project by designing the exhaust control for SPARC. Due to the compact size for a fusion producing plant made possible by a super high magnetic field, a really precise and quick cooldown of the plasma towards the wall becomes extra challenging. You must pull out all the stops to realise this. The specific knowledge required for this will be provided by the DIFFER expert team.”
Power grid
CFS is building the SPARC tokamak in Devens, Massachusetts, possibly the world's first demonstration plant that will generate net energy from fusion. In terms of size, it’s a tokamak smaller than ITER, similar in size to ASDEX Upgrade in Germany or KSTAR in South Korea. With SPARC, CFS aims to pave the way for ARC, the first fusion power plant that will supply energy to the power grid. The road to a tokamak like ARC has several major challenges, for example on controlling the heat load on the wall, and that’s the challenge DIFFER will focus on in this project.
About Commonwealth Fusion Systems
Commonwealth Fusion Systems is the world’s leading and largest private fusion company. The company’s marquee fusion project, SPARC, will generate net energy, paving the way for limitless carbon-free energy. The company has raised more than $2 billion in capital since it was founded in 2018.
DIFFER en Commonwealth Fusion Systems bundelen krachten voor toekomst met kernfusie
DIFFER en Commonwealth Fusion Systems (CFS) hebben een tweejarige verklaring (Statement of Work) ondertekend voor de totstandkoming van kernfusie. Het samenwerkingsproject is gericht op de ontwikkeling van een raamwerk voor de uitlaatregeling. Denk hierbij aan modellen, waarnemers en regelaars voor de SPARC-fusiereactor van CFS. Deze mijlpaal onderstreept de strategie van DIFFER om fundamenteel onderzoek te doen naar materialen, processen en systemen voor een duurzame wereldwijde energie-infrastructuur.
DIFFER levert state-of-the-art regelaars om de warmtelast op de wand van de toekomstige commerciële fusiemachine te regelen. Marco de Baar, directeur van DIFFER: “DIFFER staat bekend om zijn leidende rol in het regelen van de warmtelast op de wand van een fusie-installatie door de uitlaat van de machine te regelen. Wij gaan hypermoderne regelaars maken die de warmtestroming (flux) van het kernplasma in de reactor en het vermogen op de wand van de afvoergoot (divertor) effectief loskoppelen.”
Reikwijdte
Het project betreft activiteiten die plaatsvinden vóórdat SPARC operationeel wordt met plasma. In de toekomst zouden de activiteiten kunnen worden uitgebreid naar het demonstreren en testen van controllers en modellen op SPARC.
Matthijs van Berkel, groepsleider bij DIFFER, is een van de experts die aan dit uitdagende project werkt: “Het is een eer om bij te dragen aan dit ambitieuze project door de uitlaatregelaar voor SPARC te ontwerpen. Door de compacte afmetingen van de fusie-installatie en een superhoog magnetisch veld, wordt een zeer nauwkeurige en snelle afkoeling van het plasma naar de wand een extra uitdaging. Je moet alles uit de kast halen om dit te realiseren. Het DIFFER-expertteam levert de specifieke kennis die hiervoor nodig is.”
Elektriciteitsnet
In Devens, Massachusetts bouwt CFS de SPARC tokamak, mogelijk de eerste demonstratie-installatie ter wereld die netto energie uit kernfusie zal opwekken. Qua grootte is het een tokamak die kleiner is dan ITER, vergelijkbaar met ASDEX Upgrade in Duitsland of KSTAR in Zuid-Korea. Met SPARC wil CFS de weg vrijmaken voor ARC, de eerste fusiecentrale die energie gaat leveren aan het elektriciteitsnet. De weg naar een tokamak als ARC kent een aantal grote uitdagingen, bijvoorbeeld het beheersen van de warmtelast op de wand, de uitdaging waar DIFFER zich in dit project op zal richten.
Over Commonwealth Fusion Systems
Commonwealth Fusion Systems is de grootste commerciële fusie-organisatie ter wereld. Met project SPARC wil CFS netto energie opwekken, wat de weg vrijmaakt voor onbeperkte, koolstofvrije energie. Het bedrijf heeft sinds de oprichting in 2018 meer dan 2 miljard dollar aan kapitaal opgehaald.
Go to the News page.