Net Zero Needs Fusion. რა უნდა ჰკითხონ ინვესტორებს წინამორბედებს?

შერწყმის ენერგიის გადაუდებელი აუცილებლობა არ შეიძლება გადაჭარბებული იყოს. 27 ოქტომბერს გაერო გააფრთხილა რომ არ არსებობს "სანდო გზა 1.5°C-მდე" და ამჟამინდელი პოლიტიკა მიუთითებს კატასტროფულ 2.8°C დათბობაზე 2100 წლისთვის. Fusion შეიძლება იყოს ერთადერთი ნულოვანი ნახშირბადის ენერგიის წყარო, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს შეუზღუდავი საბაზისო სიმძლავრე და საკმარისი საკვები მარაგისთვის. ყველა სუფთა წყალბადი, რომელიც აუცილებელია რთულად შესამცირებელი ინდუსტრიების დეკარბონიზაციისთვის. ეს არის ალბათ ერთადერთი სიცოცხლისუნარიანი გზა წმინდა ნულოვანი ემისიებისკენ 2050 წლისთვის.

თუმცა, არის ერთი პრობლემა შერწყმასთან დაკავშირებით. არცერთ ლაბორატორიას ან კომპანიას არ გამოუმუშავებია იმაზე მეტი ენერგია, ვიდრე მათ შერწყმის რეაქციაში მოახდინეს, რომ აღარაფერი ვთქვათ შემუშავებული სისტემა, რომელიც შეიძლება იმუშაოს კომერციულ გარემოში. გასაგებია, რომ ინვესტორებს აინტერესებთ, სად დგას სინამდვილეში შერწყმა და რომელ პროექტებს შეუძლიათ ამ მრავალტრილიონ დოლარიანი შესაძლებლობა გამოიყენონ მზის ძალა დედამიწაზე.

როგორც დიდი ხნის განმავლობაში fusion ინვესტორს, მე მინდა განვიხილო, თუ რატომ არის fusion მნიშვნელოვანი, პროგრესი ამ ინდუსტრიამ და კითხვები საზრიანი ინვესტორებმა უნდა დაუსვან fusion კომპანიებს.

რატომ Fusion მნიშვნელოვანია

ამჟამად, შერწყმის გარდა, არც ერთი ენერგეტიკული ტექნოლოგია არ აჩვენებს წიაღისეული საწვავის შეცვლის პოტენციალს. როგორც ჩანს, სხვა ვერაფერი შეძლებს დააკმაყოფილოს მსოფლიოში მზარდი მოთხოვნილება ენერგიაზე და ელექტროენერგიის კონდიციონერებზე, დემარილიზაციის ქარხნებზე, ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებზე, მწვანე წყალბადის წარმოებაზე და ა.შ.

რა თქმა უნდა, ჩვენ გვჭირდება ქარისა და მზის მასშტაბის გაზრდა, მაგრამ მათი მიწის, ამინდისა და ენერგიის შენახვის მოთხოვნები ნიშნავს, რომ მათ არ შეუძლიათ ენერგიის სრული გადასვლის ჩართვა. ბირთვული დაშლის სადგურები ასევე მნიშვნელოვანია Net Zero-სთვის, მაგრამ ბირთვული ნარჩენების, უბედური შემთხვევებისა და იარაღის გამოყენების რისკები ზღუდავს მათ გამოყენებას.

რაც შეეხება წყალბადს, Bloomberg NEF-ის დამფუძნებელი მაიკლ ლიბრეიხი ცოტა ხნის წინ ილუსტრირებული რომ მხოლოდ ბინძური წყალბადის ჩანაცვლება, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ სასუქების, ქიმიკატებისა და ნავთობის გადამუშავებაში მწვანე წყალბადით, ამჟამად საჭიროებს მსოფლიოში დაყენებული მზის და ქარის სიმძლავრის 143%-ს. შემზარავი განცხადება. ეს არ დატოვებს მწვანე წყალბადს ხელმისაწვდომს სხვა არაფრისთვის: არც ფოლადის და ალუმინის წარმოებისთვის, არც ელექტროენერგეტიკული ქსელების დასაბალანსებლად ან CO-სთვის.₂ დაჭერა და შენახვა, არა საზღვაო და სარკინიგზო გადაზიდვებისთვის. უბრალოდ არ იქნება საკმარისი მწვანე წყალბადის მარაგი შერწყმის გარეშე.

ინდუსტრიის ინსაიდერები თვლიან, რომ 2050 წლისთვის შერწყმის ქარხნებს შეუძლიათ მოიმარაგონ მსოფლიოს ენერგიის 18%-დან 44%-მდე. ამრიგად, Fusion წარმოადგენს ჩვენი დროის ერთ-ერთ ყველაზე კოლოსალურ საინვესტიციო შესაძლებლობას. კომერციულად ამოქმედების შემდეგ, შერწყმა ჩაანაცვლებს წიაღისეული საწვავის ინდუსტრიის უმეტეს ნაწილს.

Fusion Frontrunners

Fusion ინდუსტრიის ასოციაცია რეპორტაჟი რომ კერძო fusion კომპანიებმა შეაგროვეს 4.8 მილიარდ აშშ დოლარზე მეტი დაფინანსება დღემდე და გაორმაგდა ინდუსტრიის მთლიანი დაფინანსება გასულ წელს. რამდენიმე ლიდერმა ისეთი ტექნიკური პროგრესი მიაღწია, რომ სარწმუნოა ვივარაუდოთ, რომ ისინი 2030-იან წლებში ბაზარზე კომერციულ შერწყმას გამოიტანენ. სიაში შედის General Fusion (რომელშიც მე ვარ ინვესტორი), Commonwealth Fusion Systems, Helion, TAE Technologies, Zap Energy, General Atomics და First Light.

თითოეული ეს fusion კომპანია აპირებს გახსნას საჩვენებელი ქარხანა ამ ათწლეულის მეორე ნახევრისთვის. ეს დაადასტურებს, შეუძლია თუ არა მათ ტექნოლოგიას მასშტაბური მუშაობა და ელექტროენერგიის წარმოება.

wildcard არის ჩინეთი, რომელიც მუშაობს საკუთარ fusion ტექნოლოგიაზე. გასაგები მიზეზების გამო, დასავლური მთავრობები ურჩევნიათ არ იყვნენ დამოკიდებული ჩინეთზე ამ გადამწყვეტი ტექნოლოგიისთვის. ასევე არსებობს ITER, საერთაშორისო, საჯაროდ დაფინანსებული შერწყმის პროექტი სამხრეთ საფრანგეთში იმედოვნებს 2045 წლისთვის შერწყმის სიმძლავრის მიწოდება.

კითხვები ინვესტორებს დაუსვან Fusion კომპანიებს

გამოწვევაა არა მხოლოდ წმინდა ელექტროენერგიის წარმოება, არამედ ამის გაკეთება კომერციულად მომგებიანი გზით. წყალბადის ატომების ერთმანეთთან შერწყმას სჭირდება უზარმაზარი წნევა და სითბო, რათა შეიქმნას უფრო მძიმე ბირთვი, გამოიყოფა ენერგია. მზეზე გრავიტაცია აწვდის საკმარის ძალას რეაქციის გასააქტიურებლად. დედამიწაზე შერწყმის მანქანებს უწევთ 100 მლნ C-მდე ტემპერატურაზე ასვლა ამ პირობების გასამეორებლად. ეს ძნელია შენარჩუნება და რთული აღჭურვილობა.

წინამორბედებმა ან გადაჭრეს, ან მუშაობენ დედამიწაზე დაფუძნებული შერწყმის დარჩენილ ბარიერებზე. დაინტერესებულმა ინვესტორებმა, რომლებსაც აინტერესებთ, რომელ fusion პროექტს დაუჭირონ მხარი, უნდა დაუსვან შემდეგი კითხვები:

1. რამდენად გამძლეა მანქანა? შერწყმის რეაქციაში წარმოქმნილი ნეიტრონები რეაქტორის მეტალის კედელს მოხვდა, რამაც გამოიწვია ბუშტუკების წარმოქმნა, ქიმიური ეროზია და მინარევები, და საბოლოოდ მანქანა უფუნქციოდ აქცევს. ამას ეწოდება "პირველი კედლის პრობლემა". ერთი გამოსავალი არის თხევადი ლითონის კედლის გამოყენება, რომელიც გარს აკრავს შერწყმის რეაქციას და იცავს მანქანას. კიდევ ერთი მიდგომაა საწვავის დანერგვა, რომელიც გამოიმუშავებს ნაკლებ ნეიტრონებს. მათ შორისაა პროტონ-ბორის საწვავი, რომელიც საჭიროებს კიდევ უფრო მაღალ ტემპერატურას შერწყმის შესაქმნელად და დეიტერიუმ-ჰელიუმ-3, რომელიც ბუნებრივად არ გვხვდება დედამიწაზე.

2. რამდენად ბევრია საწვავი? წყალბადის ორი იზოტოპის, დეიტერიუმის და ტრიტიუმის ნაზავი აწვება შერწყმის რეაქციის უმეტესობას. დეიტერიუმი ადვილად მიიღება ზღვის წყლისგან. სამაგიეროდ, ტრიტიუმი უნდა იყოს წარმოებული. ზოგიერთ უარმყოფელს აქვს გააფრთხილა რომ „ბირთვული შერწყმა უკვე საწვავის კრიზისის წინაშე დგას“. ეს არ არის. წინამორბედებმა ეს საკითხი გადაჭრეს ტრიტიუმის წარმოების შერწყმის რეაქციაში ინტეგრირებით. ერთ-ერთი გზაა თხევადი ლითონის (ტყვია-ლითიუმის) კედლის გამოყენება, რომელიც უშუალოდ უკავშირდება შერწყმის პლაზმას და აწარმოებს ტრიტიუმის საწვავს შერწყმის აპარატისთვის. ასევე დამუშავების პროცესშია ლითიუმზე დაფუძნებული მეთოდები რეაქტორის გარეთ ტრიტიუმის მოშენების მიზნით.

3. რამდენად ეფექტურია ენერგიის გარდაქმნა? ზოგიერთ მანქანაში, თხევადი ლითონის კედელი შთანთქავს სითბოს შერწყმის რეაქციასთან პირდაპირი კონტაქტით. თხევადი ლითონი გადის სითბოს გადამცვლელში, წარმოქმნის ორთქლს, რომელიც ამოძრავებს ტურბინას და გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას, როგორც ამას ტრადიციული ელექტროსადგურების უმეტესობა აკეთებს. კიდევ ერთი პერსპექტიული მიდგომაა ელექტროენერგიის დაჭერა უშუალოდ ელექტრომაგნიტური ველებიდან, რომლებიც წარმოიქმნება შერწყმის რეაქციაში.

4. რა დამატებითმა სისტემურმა სირთულეებმა შეიძლება ხელი შეუშალოს დროულად გაშვებას? ზოგიერთი fusion კომპანია მიზნად ისახავს გამოიყენოს დადასტურებული ტექნოლოგიები მათი სისტემების პერიფერიისთვის, ზოგი კი იმედოვნებს გარღვევებს მოწინავე ლაზერებით, მასალებით და სუპერგამტარებით. ეს განხილულია რამდენიმე მომხიბვლელ სტატიაში რეცენზირებული ჟურნალებში და ეს არის შეშფოთება. ისინი პერსპექტიულია, მაგრამ დაუმტკიცებელი. შეგახსენებთ, რომ როდესაც Tesla-მ თავისი პირველი მანქანები წარადგინა, პრაქტიკულად ყველა ტექნოლოგია დადასტურდა. Fusion ინვესტორებმა უნდა განასხვავონ თეორიული სისტემები და ისინი, რომლებიც იყენებენ კრიტიკულ ნაწილებს, რომლებიც გამოცდილია რეალურ პირობებში.

5. სად დგას დემო ქარხანა და კომერციალიზაციის სტრატეგია? საუკეთესო პრეტენდენტებმა მიაღწიეს შერწყმას ლაბორატორიაში და დაამტკიცეს თავიანთი ძირითადი ტექნოლოგიები და ინდივიდუალური კომპონენტები საცდელ საწოლებში. ახლა მათ უნდა დაამტკიცონ, რომ სრულ სისტემას შეუძლია იმუშაოს დემო ქარხანაში მასშტაბით - შესაბამისად, კაპიტალის ინტენსივობით. შერწყმის წამყვანი საწარმოები იწყებენ შერწყმის ლაბორატორიის სპეციალისტებისა და დოქტორანტების ძირითადი გუნდის გაფართოებას საინჟინრო გუნდით, რომელმაც იცის როგორ ააშენოს ელექტროსადგური. ეს გადასვლა ლაბორატორიიდან რეალურ სამყაროში არ არის პატარა მიღწევა. ჩვენ უკვე ვიწყებთ, რომ fusion კომპანიები ქირაობენ ბიზნესის განვითარების პერსონალს და ყიდიან უფლებებს პირველ კომერციულ ქარხანაზე.

6. რა იქნება ზომა? შერწყმის წამყვანი კომპანიები მუშაობენ სადგურებზე 50 მეგავატიდან (მგვტ) 500 მეგავატამდე. მანქანის ზომა გადამწყვეტია, რადგან ის გავლენას ახდენს წინასწარ ინვესტიციის ღირებულებაზე. პატარა, მოდულარული მანქანები გაუადვილებს ცალკეულ კომუნალურ კომპანიებს კომერციული ქარხნის საინვესტიციო გადაწყვეტილებების მიღებას. ზომა ასევე გავლენას ახდენს თუ არა შერწყმის ერთეულების გამოყენება ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ოკეანის გადაზიდვა და სხვა დაბალი ენერგიის აპლიკაციები.

7. და ბოლოს, რა არის საპროგნოზო ღირებულება მეგავატ საათზე (მეგავატ საათში)? შერწყმის კომპანიები პირდაპირ კონკურენციას უწევენ ქვანახშირზე და გაზზე მომუშავე ქარხნებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ საბაზისო ენერგიას მთელ მსოფლიოში. ამრიგად, ენერგიის გათანაბრებული ღირებულება (LCOE) კონკურენტუნარიანი უნდა იყოს ნახშირთან, რომელიც, საკონსულტაციო ფირმა Lazard-ის თანახმად, მერყეობს $65/MWh-დან ყველაზე ჭუჭყიანში $152/MWh-მდე 90% ნახშირბადის დაჭერით ინტეგრირებული. შერწყმის აპარატები, რომლებიც იყენებენ ძვირადღირებულ, მაღალი სიმძლავრის ლაზერებს ან იშვიათი მასალისგან დამზადებულ ზეგამტარ მაგნიტებს, შეიძლება შეებრძოლონ ამ LCOE-ს. რა თქმა უნდა, ამ კომპონენტების ღირებულება დროთა განმავლობაში დაიკლებს. შერწყმის მანქანებს, რომლებიც იყენებენ მექანიკურ შეკუმშვას (დიზელის ძრავის დგუშების მსგავსი) ან კინეტიკურ ამაჩქარებლებს (ძირითადად, გაზზე მომუშავე იარაღს) სავარაუდოდ ექნებათ ფასის უპირატესობა მომდევნო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში.

დროა მუსიკის პირისპირ

მიუხედავად იმისა, რომ ეს დარჩენილი გამოწვევები დაძლევადია, კითხვა მე ვკითხე წლების წინ ნაშთებს: ვის აქვს ძალა დააფინანსოს სადემონსტრაციო ქარხნები და fusion ბაზარზე გაიყვანოს?

ინვესტორებს, რომლებიც გადაადგილდებიან, ახლა აქვთ დიდი შემოსავლის მიღების შანსი. ზოგიერთი ზემოაღნიშნული შერწყმის კომპანია ჯერ კიდევ მოკრძალებული ფასებია. რა თქმა უნდა, ზოგიერთ ინვესტორს შეიძლება შეებრძოლოს შერწყმის პოტენციური გავლენა მათ არსებულ ენერგეტიკულ პორტფელებზე, განსაკუთრებით თუ ეს მოიცავს წიაღისეულ საწვავს, ქარს და მზეს.

მე ვამბობ, რომ დროა საბოლოოდ შევხედოთ მუსიკას. კლიმატის ცვლილების საფრთხისა და ენერგიაზე მზარდი მოთხოვნილების გათვალისწინებით, შერწყმა გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს 2050 წლისთვის წმინდა ნულის მისაღწევად. ვერცერთი სხვა ტექნოლოგია ვერ გაუძლებს წიაღისეულ საწვავს კონკურენციას.₂ გამონაბოლქვი ან მეტის გაკეთება მტრულ რეჟიმებზე ენერგეტიკული დამოკიდებულების აღმოფხვრაპუტინის რუსეთის მსგავსად. Fusion არის თამაშის შემცვლელი, რომელსაც შეუძლია ენერგია მართლაც ადგილობრივი, უსაფრთხო და უხვი გახადოს. ის ასახავს გადასვლას ცენტრალიზებული, ავტოკრატიული ენერგეტიკული ინდუსტრიიდან ლოკალიზებულ, დემოკრატიულ ენერგეტიკულ უზრუნველყოფაზე.

და fusion-ს 20 წელი აღარ დარჩა. მას შემდეგ, რაც პირველი fusion ქარხანა კომერციულად ამოქმედდება გონივრულ ფასად, გადართვა შეიძლება იყოს სწრაფი. დაიმახსოვრეთ, საუკუნეები დასჭირდა ავტომობილის მიღმა არსებული ტექნოლოგიების განვითარებას, მაგრამ ლონდონსა და ნიუ-იორკში ცხენების ჩანაცვლებას მხოლოდ მანქანებს დასჭირდათ დაახლოებით ათი წელი. როგორც კი უკეთესი და იაფი ინოვაცია იქნება, ის აუცილებლად იმარჯვებს.

რთული სიმართლე ის არის, რომ ენერგეტიკაში ნაბიჯ-ნაბიჯ ცვლილებების გარეშე, ჩვენ ამ საუკუნეში 1.5°C-ს გადავაჭარბებთ. იმედი ვიქონიოთ, რომ შერწყმის კომერციალიზაცია უფრო სწრაფად განვითარდება, ვიდრე ტემპერატურა.