Tokamak Energy-ის აღმასრულებელი დირექტორი ბირთვული შერწყმის პერსპექტიულ დღეებს ხედავს

ბირთვული შერწყმის მიღწევების შესახებ ყველა უახლესი სიახლეებით, მათ შორის ენერგეტიკის დეპარტამენტის განცხადებასთან დაკავშირებით, რომ ლოურენს ლივერმორის ნაციონალური ლაბორატორიის მეცნიერებმა მიაღწიეს შერწყმის რეაქციას ენერგეტიკული მატებით. , შემთხვევით ჩანდა.

პარასკევს ელფოსტაში, კელსალმა DOE განცხადებას უწოდა „შთამბეჭდავი შედეგი. ჩვენ რბოლაში ვართ დროის წინააღმდეგ, რათა ეტაპობრივად გამოვრიცხოთ წიაღისეული საწვავი და გავხადოთ შერწყმა გლობალურად ხელმისაწვდომი გამოსავალი მსოფლიოს ენერგეტიკული საჭიროებებისთვის. ამ ხასიათის პროგრესი შესანიშნავია ინდუსტრიისთვის, რადგან უფრო მეტი კერძო და სახელმწიფო ინვესტიცია მიედინება fusion ტექნოლოგიაში. ”

ჩვენი ინტერვიუს დროს, რომელიც ჩატარდა DOE-ს განცხადებამდე, კელსალმა აღნიშნა, რომ ზღვრული წმინდა ენერგიის მომატება, როგორიც Livermore-მა გასულ კვირას გამოაქვეყნა (3.15 მეგაჯოული ენერგიის გამომუშავება 2.05 მეგაჯოულის მიწოდებიდან) არის, თუმცა, სიდიდის ფრაქციაა. წმინდა ენერგიის მოპოვება, რომელიც საბოლოოდ უნდა მიღწეულიყო, რათა შერწყმის ტექნოლოგია მართლაც მასშტაბური გახდეს.

”ეს არ არის მხოლოდ ენერგიის წმინდა მოგების დადასტურება,” მითხრა მან. „მეცნიერები მას Q ერთზე მეტს უწოდებენ. ეს არ არის საკმარისი პირობა კომერციული შერწყმის ენერგიისთვის. ფაქტობრივად, ჩვენ უნდა მივაღწიოთ მინიმუმ Q ათზე მეტს. ”ჩვენ მიზნად ისახავს Q-დან 25-ს ოპტიმალური კომერციული შერწყმისთვის, რათა უზრუნველყოს მუდმივი ენერგიის წყარო სახლებისა და ინდუსტრიისთვის.”

კელსალი ამბობს, რომ კომპანია 2030-იანი წლების დასაწყისისთვის სუფთა, ქსელისთვის მზა ენერგიის დემონსტრირების გზაზეა. „სფერულ ტოკამაკს აქვს მნიშვნელოვანი ეფექტურობის უპირატესობა კომპაქტურ ელექტროსადგურებში ეკონომიური შერწყმის ენერგიის გზაზე, რომელიც განლაგდება გლობალურად. ჩვენი ტექნოლოგია იყენებს ძლიერ მაგნიტურ ველებს პლაზმის – შერწყმის საწვავის – სფერულ ტოკამაკში შესანახად, რომელიც უზრუნველყოფს უწყვეტი ენერგიის გამომუშავებას. ჩვენ ახლა ორიენტირებული ვართ ჩვენი ST80-HTS მოწინავე პროტოტიპის შერწყმის მოწყობილობისთვის და ჩვენი საპილოტე ქარხნის, ST-E1 კრიტიკული ნოუ-ჰაუს შემუშავებაზე, რადგან ვმუშაობთ ყველასთვის სუფთა, უსაფრთხო, დაბალფასიანი შერწყმის მიწოდებაზე.”

დაფუძნებული Milton Park-ში, რომელიც მდებარეობს ოქსფორდის სამხრეთით და ლონდონის დასავლეთით, Tokamak Energy დაარსდა 2009 წელს. „ეს იყო კულჰემის კვლევითი ლაბორატორიებიდან, რომლებიც ჩვენი ოფისის ჩრდილოეთით მდებარეობს“, ამბობს კელსალი. „ლაბორატორიები ასოცირებულია ოქსფორდის უნივერსიტეტთან და საკმაოდ დიდი მემკვიდრეობა აქვთ შერწყმის ტექნოლოგიის შესწავლაში, რამდენიმე ათეული წლის წინ. ასე რომ, ჩვენ დაახლოებით 13 წლის ვართ. რამდენიმე წლის წინ მხოლოდ რამდენიმე ათეული ადამიანი გვყავდა. ახლა ჩვენ 230-ზე მეტი ადამიანი ვართ და გვყავს 20-ზე მეტი ეროვნების პერსონალი, ყველა სხვადასხვა ტიპის ფიზიკოსი, ყველა სხვადასხვა ტიპის ინჟინერი“.

Tokamak Energy-ის ბიზნესი ორი ძირითადი ტექნოლოგიების გარშემოა ორიენტირებული: კომპანიის მიერ შექმნილი უნიკალური სფერული Tokamak შეკავების სისტემა; და მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარი (HTS) მაგნიტები, რომლებიც მისი ფუნქციის განუყოფელი ნაწილია. სიტყვა "ტოკამაკი" მომდინარეობს რუსული აკრონიმიდან "ტოროიდული კამერა მაგნიტური ხვეულებით". უმარტივესი სიტყვებით, ეს არის მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია ბირთვული რეაქციის შესაქმნელად და შესანარჩუნებლად, რომელიც ახდენს პლაზმის შერწყმის სიმულაციას, რომელიც ხდება მზესა და ყველა სხვა ვარსკვლავში.

ზეგამტარი მაგნიტები შექმნილია მზის მასიური გრავიტაციის ველის სიმულაციისთვის და პლაზმის შეზღუდვისთვის. პლაზმა იქმნება აირისებრი წყალბადის საწვავის ზედმეტად გაცხელებით, სანამ არ წარმოქმნის ელექტრულად დამუხტულ პლაზმას, მატერიის მეოთხე მდგომარეობას, რომელიც არც მყარია, არც თხევადი და არც აირი. შედეგად მიღებული ბირთვული შერწყმის რეაქცია ქმნის მხოლოდ მცირე რადიოაქტიურ ხელმოწერას, რომელიც არ წარმოადგენს გრძელვადიან, მაღალი დონის ნარჩენების ან დაკავშირებული განკარგვის საკითხებს, რომლებიც საერთოა ბირთვული დაშლის მიმდინარე ტექნოლოგიასთან.

პირველად დაიწყო კვლევა ტოკამაკის ძირითად ტექნოლოგიაზე 1960-იან წლებში, შემაკავებელი მოდულების გამოყენებით, რომლებიც ბეჭდის დონატებს წააგავდა. Tokamak Energy იყენებს შეცვლილ ვერსიას, რომელიც სფერული ფორმისაა, ბირთვიანი ვაშლის მსგავსი. კომპანიის ამჟამინდელი მიზანია შეძლოს მცირე ზომის ელექტროსადგურების ფლოტის განლაგება, თითოეული 500-იანი წლების შუა პერიოდისთვის ქსელში 2030 მეგავატის მიწოდების შესაძლებლობით.

კელსალი ამბობს, რომ „არაუმეტეს ერთი ან ორი ფეხბურთის მოედნის ზომის“ მცირე კვალი, მინიმალურ რადიოაქტიურობასთან, ნარჩენებთან და განადგურებასთან ერთად, საშუალებას მისცემს ქარხნების განთავსებას მოსახლეობასა და სამრეწველო ცენტრებში ან მის მახლობლად, რითაც მკვეთრად შემცირდება ხარჯები და დრო. ჩამორჩენა დაკავშირებულია დიდი ელექტროგადამცემი ინფრასტრუქტურის აშენების აუცილებლობასთან.

გასაკვირი არ არის, რომ კელსალი ხედავს ელექტროენერგიის ბაზრებს, როგორც ყველაზე დიდ ბაზრის შესაძლებლობას - და საჭიროებას - შერწყმის ენერგიისთვის. ”ჩვენ ვიცით, რომ ჩვენი კლიმატის მიზნების მისაღწევად, მსოფლიო უნდა მოხდეს მასიურად ელექტრიფიცირება”, - ამბობს ის. „ჩვენი მომავალი ბადეებიც მნიშვნელოვნად უნდა გაიზარდოს. ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ, რომ ელექტროენერგიის ბაზრები წარმოადგენენ შერწყმის მთლიანი მისამართის ბაზრის შესაძლებლობის დაახლოებით 60%-ს.

რთულად შემცირებული ინდუსტრიული სექტორების დეკარბონიზაცია, როგორიცაა ფოლადი, ქიმიკატები, ცემენტი და სხვა, არის fusion-ის მეორე უდიდესი პოტენციური პრიზი. ”ეს ხშირად შეუმჩნეველი ხდება, მაგრამ ეს გადამწყვეტია”, - ამბობს კელსალი. ”ჩვენ ვხედავთ, რომ ეს არის ჩვენი სამიზნე გლობალური ბაზრის 30%, სითბოს და ელექტროენერგიის კომბინირებულ შესაძლებლობებთან ერთად.”

მაგრამ რა შეიძლება ითქვას განახლებად, ქარსა და მზეზე? „ჩვენი შეხედულებაა, რომ განახლებადი ენერგიის წყაროები ჯერ კიდევ ძალიან მნიშვნელოვანია, მაგრამ გამოწვევა გვაქვს ის, რომ მხოლოდ ისინი ვერ მიგვაღწევენ გლობალურად საჭირო მიზნების მიღწევამდე“, პასუხობს კელსალი. „ეს მხოლოდ კლიმატს არ ეხება. ეს ასევე ეხება ენერგეტიკულ უსაფრთხოებას.

„უკრაინაში მიმდინარე ვითარებამ შეგვახსენა, რომ ეს არ არის მხოლოდ სისტემის ხარჯების შემცირება, fusion მოქმედებს როგორც განახლებადი ენერგიის შემავსებელი. ეს ასევე ეხება გლობალური ენერგომომარაგების მდგრადობას, სისწრაფესა და დივერსიფიკაციას, ისე, რომ თუ ენერგიის ერთი წყარო შეწყვეტს, ჩვენ არ ვიქნებით სრულ კრიზისში. დღეს ეს სამყაროა, რომელშიც ჩვენ გვახსენებენ, რომ ენერგეტიკული უსაფრთხოება ეროვნული უსაფრთხოებაა და ვფიქრობ, რომ რამდენიმე მთავრობას შეახსენეს ამის შესახებ რთული გზა. ევროპა ძალიან გამოაშკარავდა. ასე რომ, ეს არის კლიმატის სამიზნეების შერწყმის საკითხი, რომელიც გადამწყვეტი შემავსებელია განახლებადი ენერგიის წყაროებისთვის. საუბარია ენერგეტიკულ უსაფრთხოებაზე. საუბარია დაბალ ხარჯებზე. ასე რომ, ეს არის ტრილემა – ის ასევე უნდა იყოს ხელმისაწვდომი.”

ორი წლის განმავლობაში, რაც მან Tokamak Energy-ში აღმასრულებელი დირექტორის როლი დაიკავა, კელსალი ამბობს, რომ მან დაინახა ინვესტორების ინტერესის დრამატული ზრდა ბირთვული შერწყმის სექტორში. „უკანასკნელი 12 თვის განმავლობაში ინვესტორების მადისა და ინტერესის შესამჩნევი ცვლილება მოხდა fusion სივრცის მიმართ“, - ამბობს ის. „სექტორს ჰქონდა 5 მილიარდ დოლარზე მეტი კაპიტალის ინვესტიცია, რომელიც შემოდიოდა ტოპ ინსტიტუციონალური, სუვერენული სიმდიდრისა და სტრატეგიული სახელებიდან, ასევე ულტრა მაღალი ღირებულების გავლენის ქვეშ მყოფთაგან და ენერგეტიკულ მოქმედ პირებზე – ხშირად მათი საწარმოს ერთეულების მეშვეობით.

მას ასევე უაღრესად წამახალისებელი მიაჩნია ევროპისა და ახლახანს შეერთებული შტატების მთავრობების ინიციატივები, რათა პრიორიტეტულად მიენიჭოს დაფინანსება შერწყმასთან დაკავშირებული კვლევისა და განვითარებისათვის. „ჩვენ ნამდვილად პატივს ვცემთ და აღფრთოვანებული ვართ იმ ეკოსისტემით, რომელიც იქმნება აშშ-ში. ჩვენ გვქონდა შესანიშნავი პარტნიორობა ილინოისის უნივერსიტეტთან და პრინსტონის პლაზმური ფიზიკის ლაბორატორიასთან, ოუკ რიჯთან და სხვებთან, და გვინდა გავაგრძელოთ ეს მოგზაურობა“, - ამბობს კელსალი.

„აშშ-ს მთავრობამ აღიარა, რომ შერწყმა გეოსტრატეგიული მნიშვნელობისაა და წამოიწყო საჯარო/კერძო ეტაპებზე დაფუძნებული დაფინანსების პროგრამა, რომელიც არის წინა პროგრამის ანალოგი, რომელმაც საბოლოოდ გახადა SpaceX, როგორც ნასას ორბიტალური მიწოდების პლატფორმების სასურველი მიმწოდებელი. და სხვა დიდი პოზიტივი აშკარად არის ინფლაციის შემცირების აქტი, რომელიც მოიცავდა 280 მილიონი აშშ დოლარის დაფინანსებას, რომელიც გამოყოფილი იყო ენერგეტიკის დეპარტამენტისთვის სინთეზის კვლევისა და განვითარების წინსვლისთვის.

მთლიანობაში, ეს არის სულ უფრო პერსპექტიული საინვესტიციო გარემო მათთვის, ვინც დღეს fusion ენერგიის კვლევასა და განვითარებას ეწევა. Tokamak Energy-ისა და სხვა მსწრაფლ შერწყმის კომპანიების გამოწვევა არის იმის დემონსტრირება, რომ მათი შესაბამისი ტექნოლოგიები და პროცესები შეუძლიათ მიაღწიონ იმ მასშტაბებს ენერგიის წმინდა მიღწევებში, რაც მათ მასშტაბურს გახდის ეკონომიკური გზით.

როგორც კელსალი ამბობს, ეს არის რბოლა დროსთან, რომელიც სულ უფრო აქტუალური ხდება ყოველ დღე.