მილიარდერი დოლარით გაჯერებული ბირთვული შერწყმა ახალ ეპოქაში შედის

3 წელს 2021 მილიარდ დოლარზე მეტის მოზიდვის შემდეგ, როგორებიც არიან ბილ გეითსი და ჯეფ ბეზოსი, შერწყმის დეველოპერები ამტკიცებენ, რომ ეს ნულოვანი ნახშირბადის ენერგიის წყარო შეიძლება რეალობად იქცეს ათწლეულში.

ნათელია, რომ ბირთვული შერწყმა შეიძლება მასშტაბურად იმუშაოს - უბრალოდ შეხედეთ ვარსკვლავებს. 70 წლის განმავლობაში ფიზიკოსები ოცნებობდნენ ამ ვარსკვლავური სიმძლავრის ჩამოსხმაზე შერწყმის რეაქტორების სახით, რომლებიც ელექტრო ქსელს ამუშავებდნენ იმავე შეუზღუდავი, ნულოვანი ნახშირბადის რეაქციებით, რაც მზეს ანათებს. ეს წმინდა გრაალი დიდი ხანია რეკლამირებული იყო, როგორც სულ რაღაც 20 ან 30 წლის წინ, მაგრამ fusion-ის მოყვარულებმა უარი თქვეს რწმენაზე. და კარგი მიზეზის გამო. შერწყმა (წყალბადის ატომების ჰელიუმად განადგურება) გვპირდება უსაზღვრო ნულოვანი ნახშირბადის ელექტროენერგიას დნობის ნულოვანი რისკით და პრაქტიკულად არცერთ რადიოაქტიურ ნარჩენს, რომელიც დაკავშირებულია არსებულ ბირთვულ ელექტროსადგურებთან, რომლებიც მუშაობენ დაშლაზე (ურანის ატომების დაყოფა მცირე ელემენტებად). 

ამ ოცნებამ შთააგონა აჯეი როიანი, Mithril Capital-ის თანადამფუძნებელი (მილიარდერ პიტერ ტიელთან ერთად), რომელმაც 2013 წელს პირველად ჩადო 2 მილიონი დოლარი რედმონდში, Wash.-ზე დაფუძნებულ Helion Energy-ში, რათა მას შეეძლება აეშენებინა პროტოტიპი "განმეორებადი პულსის სიმძლავრის" აპარატი. მიტრილმა ინვესტიცია მოახდინა Helion-ში მას შემდეგ, მათ შორის მისი ბოლო 500 მილიონი დოლარის რაუნდი (კომპანიის ღირებულება 3 მილიარდ დოლარად) - 1.7 მილიარდი დოლარის დაპირებით, თუ კომპანიის მეშვიდე პროტოტიპი იმუშავებს ისე, როგორც იმედოვნებდა. Helion-ის რაუნდს ხელმძღვანელობდა სემ ალტმანი Y Combinator-იდან. 

2021 წელი იყო დიდი წელი, როგორც შერწყმის დაფინანსებისთვის, ასევე პროგნოზებისთვის, რადგან დეველოპერებმა შეაგროვეს $3 მილიარდზე მეტი მანქანების შემდეგი რაუნდის დასაფინანსებლად - ზოგიერთი ახლა გვპირდება კომერციულად სიცოცხლისუნარიან შერწყმას სულ რაღაც ხუთ წელიწადში. როიანს უხარია, რომ fusion-ს მეტი ყურადღება ექცევა; „გუგლის ანალიტიკის მიხედვით, 2021 წელი შეიძლება იყოს შერწყმის გარდამტეხი მომენტი, მაგრამ ნამდვილი შემობრუნება მოხდა ათი წლის წინ, როდესაც ელექტროენერგეტიკამ გადალახა ბარიერი. 

აღმასრულებელი დირექტორი დევიდ კირტლი განმარტავს, რომ პირველადი კვლევისა და განვითარების სამუშაოები Helion-ის უკან გაკეთდა ფედერალურ ლაბორატორიებში, საიდანაც Helion დატრიალდა 2013 წელს. გათავისუფლებული ფედერალური R&D ბიუროკრატიისგან, Helion აშენებს ახალ პროტოტიპებს ერთმანეთის მიყოლებით მას შემდეგ. „სტარტაპის მენტალიტეტი არ არის სასიამოვნო, ეს მოთხოვნაა. და რაზეც თავიდანვე გავამახვილეთ ყურადღება“, - ამბობს კირტლი.

2020 წელს Helion-მა დაასრულა მეექვსე პროტოტიპის რეაქტორი, სახელწოდებით Trenta. ახლა აშენებს მეშვიდეს, Polaris-ს, ხოლო უკვე აპროექტებს მერვეს, Antares-ს, რომელიც Kirtley აპირებს იყოს პირველი შერწყმის მანქანა, რომელიც ოდესმე გამოიმუშავებს იმაზე მეტ ენერგიას, ვიდრე სჭირდება. სწრაფ გამეორებასთან ერთად, Helion სარგებლობს ადგილობრივი ექსპერტიზით. ის აშენებს Polaris მანქანას ევერეტში, ვაშინგტონი, Boeing-ის უდიდეს ქარხნებთან ახლოს, სადაც მათ შეუძლიათ გამოიყენონ კონტრაქტი ინჟინრებისა და ზუსტი მწარმოებლების მისასალმებელი ეკოსისტემა. კირტლი ამბობს, რომ ისინი დილას ატარებენ დალაგებაში, სისტემების განახლებასა და კონდენსატორების ჩართვაში. ”ყოველ შუადღეს, საღამოს 3 საათზე, ვიწყებთ fusion-ის გაკეთებას.”

ჰელიონის მიდგომის გასაგებად, ჯერ განიხილეთ მაგნიტური მოგერიება, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც თქვენ ცდილობთ ორი ბარის მაგნიტის დადებითი პოლუსების შერწყმას. ეს არის პრინციპი, რომელიც საშუალებას აძლევს "მაგ-ლევ" ტექნოლოგიას, როგორიცაა იაპონიის ცნობილი ტყვიის მატარებლები, რომლებიც იყენებენ მაგნიტურ მოგერიებას ჰაერის ბალიშზე ცურვისთვის. 

შერწყმის მკვლევარები ათწლეულების განმავლობაში ცდილობდნენ შეექმნათ მსოფლიოში ყველაზე ძლიერი ელექტრომაგნიტები, რომლებითაც ისინი შექმნიდნენ რეაქციის კამერებს მაგნიტური ველებით იმდენად ძლიერი, რომ მათ შეუძლიათ შეიცავდნენ და შეკუმშონ დადებითად დამუხტული პროტონების ნაკადი პლაზმის ბურთში ისე ცხელ, რომ ისინი შერწყმულია. ჰელიუმი. 

ჰელიონის ახალ სისტემაში, შერწყმის რეაქციებში გამოთავისუფლებული ენერგია განუწყვეტლივ უბიძგებს მის მაგნიტურ ველს, რომელიც უბიძგებს უკან - იწვევს რხევებს („დგუშის მსგავსად“, ამბობს კირტლი), რომელიც წარმოქმნის ელექტრულ დენს, რომელსაც ჰელიონი იჭერს პირდაპირ რეაქტორიდან. . (დამატებითი ინფორმაციისთვის წაიკითხეთ ფარადეის ინდუქციის კანონი.) 

მიტრილის როიანი ამბობს, რომ Helion-ის პირდაპირი ელექტროენერგიის წარმოების მეთოდის ყველაზე დიდი მიმზიდველობა მისი სიმარტივეა. სხვა შერწყმის მიდგომები მიზნად ისახავს სითბოს გამომუშავებას, რათა მოხდეს წყლის ადუღება და ორთქლის ტურბინები, რომლებიც წარმოქმნიან ელექტროენერგიას - როგორც ტრადიციულ ატომურ ელექტროსადგურებში. ჩვენ შეგვიძლია ამის გაკეთება ორთქლის ტურბინების ან გამაგრილებელი კოშკების გარეშე. ჩვენ ვაშორებთ ელექტროსადგურს“. 

რა თქმა უნდა, კირტლის ესმის შერწყმის სკეპტიციზმი, განსაკუთრებით მისი აგრესიული გრაფიკის გარშემო. მან დაიწყო თავისი კარიერა შერწყმის სფეროში, შთაგონებული 1960-იან წლებში ეროვნული ლაბორატორიების მეცნიერებით, რომლებმაც მიაღწიეს დიდ წინსვლას მაგნიტური შეკავების სფეროში (რუს მეცნიერებთან ბრძოლა დონატის ფორმის რეაქტორების შესაქმნელად, სახელად ტოკამაკები) ჯერ კიდევ ტრანზისტორების გამოგონებამდე. მაგრამ კირტლიმ დაკარგა რწმენა მას შემდეგ, რაც ადრეული მიდგომები დაადგინა, უბრალოდ ვერ განვითარდა საკმარისად სწრაფად კომერციული გადაწყვეტილების მისაღებად - ამიტომ იგი მუშაობდა მოწინავე კოსმოსური ხომალდის ძრავაზე ელექტრომაგნიტების მიერ კონტროლირებადი პლაზმური თვითმფრინავების გამოყენებით. ის დაბრუნდა სფეროში 2008 წელს, რათა დაეხმაროს Helion-ის ტექნოლოგიის კომერციალიზაციას. 

დროთა განმავლობაში ის ითვალისწინებს შერწყმის გენერატორების წარმოებას ქარხანაში. 50 მეგავატიანი მასშტაბის სისტემა, დაფასოებული სამ გადაზიდვის კონტეინერის ზომის ერთეულში, 40,000 10 სახლს ეკვებება. „XNUMX წელიწადში ჩვენ გვექნება გასაყიდი კომერციული ელექტროენერგია, რა თქმა უნდა. 

ეს აყენებს Helion-ს რბოლაში Boston-ში დაფუძნებულ Commonwealth Fusion Systems-თან, MIT-ის სპინოფთან, რომელმაც 1.8 მილიარდი დოლარი შეაგროვა ინვესტორებისგან, მათ შორის ბილ გეითსი და ჯორჯ სოროსი. აღმასრულებელი დირექტორი ბობ მუმგარდი ამბობს, რომ მათ 6 წელიწადში მოქმედი რეაქტორი ექნებათ. მის ოპტიმიზმს აძლიერებს თანამეგობრობის წარმატებული საზაფხულო ტესტი ახალი ელექტრომაგნიტებით, რომლებიც შექმნილია იშვიათი დედამიწის ბარიუმის სპილენძის ოქსიდისგან დამზადებული სუპერგამტარებით. 

მუმგარდი ამბობს, რომ ეს სუპერ-ენერგეტიკული მაგნიტები თანამეგობრობას საშუალებას მისცემს დაასრულონ თავიანთი უფრო ტრადიციული შერწყმის მიდგომა დონატის ფორმის "ტოკამაკის" რეაქტორის აშენებაში, რომელსაც მუმგარდი უწოდებს "დიდ მაგნიტურ ბოთლს", სადაც ძლიერი მაგნიტური ველები აკონტროლებენ 100 მილიონი გრადუსიანი პლაზმის ბურთებს. ვარსკვლავური ნივთები." 

მსოფლიოში დაახლოებით 150 ტოკამაკია; ყველაზე დიდი საფრანგეთში 30 მილიარდ დოლარად მიმდინარეობს საერთაშორისო კონსორციუმის ITER-ის მიერ. 20,000 2035 ტონიანი მანქანა, კალათბურთის არენის ზომის, XNUMX წლისთვის დასრულდება. 

მაგრამ Mumgaard აპირებს Commonwealth Fusion-ს, რომ ITER მოძველდეს მის დასრულებამდე. მისი უპირატესობა არის "მაღალი ტემპერატურის" ზეგამტარების გამოყენება, რომლებიც დამზადებულია იშვიათი დედამიწის ბარიუმის სპილენძის ოქსიდით (aka ReBCO). 

სუპერგამტარები მოძრაობენ ელექტრულ დენს პრაქტიკულად ნულოვანი დანაკარგით (მაგალითად, სპილენძზე ბევრად უფრო ეფექტურად). და ისინი გასაღებია ძლიერი ელექტრომაგნიტების შესაქმნელად. თანამეგობრობამ დაადგინა, რომ თავისი მაგნიტების დამზადებით სპეციალური ბარიუმის სპილენძის ოქსიდის ლენტის გამოყენებით (როგორც VHS კასეტაში ნაპოვნი ლენტი) მას შეუძლია მიაღწიოს მაგნიტურ ველებს უფრო მძლავრს, ვიდრე მოსალოდნელია ITER-ში, მაგრამ მასშტაბის 1/20-ზე. 

მაშინ, როცა ITER-ის პირველადი მაგნიტები (ე.წ. სოლენოიდები) იწონის დაახლოებით 400 ტონას და მიაღწევს 12 ტესლაზე ძლიერ ველებს, თანამეგობრობა 15 ტონა მაგნიტებს აკვირდება, თითოეული იყენებს 300 კმ ReBCO თხელი ფირის ლენტს, რომელიც გამოიმუშავებს 20 ტესლას (შედარებისთვის, მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულების აპარატი აკეთებს 1.5 ტესლას). 

"ეს ხსნის fusion მანქანას", - ამბობს მუმგარდი. CES-მა გამოსცადა მაგნიტები გასულ ზაფხულს და გამოაცხადა ეს „მტკიცებულება“ იმისა, რომ შერწყმის მეცნიერება უკვე პრაქტიკულად დასრულებულია და დარჩენილია მხოლოდ რეაქტორის აშენება. ”ჩვენ კარგად გვესმის მასალა და ვფიქრობთ, რომ ამის გაკეთება შეგვიძლია სამ წელიწადში”, - ამბობს მუმგარდი. ”2030 წლისთვის ჩვენ ვიხილავთ სინთეზს ქსელში.” 

CES აპირებს ააშენოს თავისი fusion მანქანა მასაჩუსეტსის 47 ჰექტარზე და უკვე მუშაობს ათასობით კილომეტრის ReBCO ლენტის მოპოვებაზე. შეიძლება თუ არა იშვიათი დედამიწის ხელმისაწვდომობა გახდეს შერწყმის შემაკავებელი ფაქტორი? არა, ამბობს მუმგარდი. „შერწყმის ქარხანას ექნება ნაკლები იშვიათი მიწები, ვიდრე ქარის ტურბინა. Fusion არ არის რესურსი, რომლის მოპოვება ან ამოტუმბვა გჭირდებათ. ეს ეხება ტექნოლოგიას. ” 

უნდა იყოს ადგილი ერთზე მეტი fusion გამარჯვებულისთვის. სხვა ლიდერებს შორისაა General Fusion, რომელიც მდებარეობს კანადაში და მხარს უჭერს ჯეფ ბეზოსი, რომელმაც წელს $130 მილიონი შეაგროვა. შერწყმის თამაშში სხვა ცნობილი მილიარდერები არიან ნილი და ლინდენ ბლუ, რომლებიც ფლობენ სან-დიეგოში დაფუძნებულ General Atomics-ს, რომელიც ათწლეულების განმავლობაში ახორციელებდა კვლევით ტოკამაკს DOE-ს სახელით და რომელმაც წელს ITER-ს მიაწოდა მისი ტოკამაკის ელექტრომაგნიტების ნაწლავები. 1,000 ტონიანი ცენტრალური სოლენოიდი. ასევე არის კალიფორნიის TAE Energy, რომელიც ბოლო ათწლეულის განმავლობაში ატარებს 1 მილიარდ დოლარს ექსპერიმენტებს და პანდემიის დროს 130 მილიონი დოლარი შეაგროვა.

Fusion Tech-მა შესაძლოა დაიწყო მთავრობის მიერ დაფინანსებულ ლაბორატორიებში, მაგრამ მისი ნაყოფიერება უნდა დაეყრდნოს კერძო დაფინანსებას. ემი რომა, Hogan Lovells-ის პარტნიორი ვაშინგტონში, ამბობს, რომ ახლა გაურკვეველია Build Back Better კანონპროექტი მოიცავდა 875 მილიონ აშშ დოლარს მოწინავე ბირთვულისთვის, მაგრამ ამ დროისთვის, ინდუსტრიას მოუწევს მოაგვაროს მოწინავე რეაქტორის დემონსტრირების ახალი ოფისი. ენერგეტიკის დეპარტამენტი, დაფინანსებული ბოლო ინფრასტრუქტურის კანონით. ნულოვანი ნახშირბადის ბირთვული ასევე ისარგებლებს პრეზიდენტ ბაიდენის ბოლო აღმასრულებელი ბრძანებით, რომელიც მოითხოვდა ფედერალური მთავრობის მიერ ენერგიის შესყიდვას 2030 წლისთვის "ნულ-ნულოვანი" იყოს. 

ლეგენდარული ტექნიკური ინვესტორი სტივ ჯურვეტსონი, Commonwealth Fusion-ის მხარდამჭერი, რომელმაც დაწერა თავისი პირველი შემოწმება 25 წლის წინ შერწყმის კვლევის შესახებ, თითქმის თავბრუდამხვევია, რომ ეს დიდი ხნის გადადებული ოცნება მალე რეალობად იქცა. „ბევრი უარყოფითად მოქმედებს, სანამ ის არ დასრულდება. შემდეგ ისინი ამბობენ, რომ ეს აშკარაა. ” 

Mithril's Royan ამბობს, რომ ის უკვე მუშაობს მისი ჩარჩოს კორექტირებაზე, რათა განიხილოს, თუ რამდენად განსხვავებული იქნება სამყარო, როდესაც შერწყმა რეალურია - „იფიქრეთ წყლის გაუვალობისა და სასუქის წარმოების შესაძლებლობებზე. ეს ძირეულად ცვლის წყლის ეკონომიკას ერთ ღამეში და, შესაბამისად, სოფლის მეურნეობის ეკონომიკას“. ეს ყველაფერი კაცობრიობის გზის ნაწილია, ამბობს ის, „გააგრძელოს იმის მტკიცება, რომ მალტუსი იდიოტი იყო“. 

მეტი FORBESახალი ბირთვული ენერგია: როგორ გეგმავს 600 მილიონი დოლარის შერწყმის ენერგიის უნიკორნი მზის დამარცხებასBy კრისტოფერ ჰელმანი
მეტი FORBESმშვიდი მილიარდერები ამერიკის მტაცებელი თვითმფრინავის უკან, რომელმაც მოკლა ირანელი სოლეიმანიBy დენიზ ჩამი