راه‌اندازی موفق راکتور همجوشی جنرال فیوژن

به گزارش خبرنگار اقتصاد معاصر؛ جنرال فیوژن روز سه‌شنبه اعلام کرد که با موفقیت پلاسما که حالت چهارم ماده و برای همجوشی ضروری است را در داخل یک راکتور نمونه اولیه ایجاد کرده است. این نقطه عطف، آغاز یک دوره ۹۳ هفته‌ای برای اثبات معتبر بودن رویکرد استیم‌پانک این شرکت در انرژی همجوشی است.

راکتور Lawson Machine ۲۶ (LM۲۶) و اهداف پیش رو

راکتور جدید جنرال فیوژن که Lawson Machine ۲۶ (LM۲۶) نام دارد، جدیدترین نسخه از مجموعه دستگاه‌هایی است که بخش‌های مختلف این رویکرد منحصر‌ به‌ فرد را آزمایش کرده‌اند. این راکتور در مدت ۱۶ ماه مونتاژ شده و اکنون وارد مرحله‌ای جدید شده که قرار است در طی ۹۳ هفته آینده اثبات کند که رویکرد استیم‌پانک این شرکت همچنان یک گزینه معتبر برای انرژی همجوشی است. جنرال فیوژن امیدوار است تا سال ۲۰۲۶ به نقطه سربه‌سر (breakeven) برسد؛ جایی که سیستم به تولید انرژی بیشتر از مصرف خود برسد. 

جنرال فیوژن در سال ۲۰۰۲ تاسیس شده و یکی از قدیمی‌ترین و با تجربه‌ترین شرکت‌ها در حوزه انرژی همجوشی است. این شرکت تاکنون ۴۴۰ میلیون دلار سرمایه جذب کرده و در طول این مدت شاهد ظهور و سقوط رقبای مختلف خود بوده است. با این حال شرکت مذکور هنوز به وعده‌های خود در زمینه رسیدن به نقطه سربه‌سر، همانطور که بیش از ۲۰ سال پیش اعلام کرده بود، نرسیده است.

دو نوع نقطه سربه‌سر در همجوشی

در حوزه انرژی همجوشی، دو نوع نقطه سربه‌سر وجود دارد؛ نقطه سربه‌سر تجاری زمانی است که یک واکنش همجوشی انرژی بیشتری نسبت به کل توان مصرفی تاسیسات تولید کند و بتواند برق به شبکه تزریق کند اما تاکنون هیچ‌کسی به این مرحله نرسیده است.

نقطه سربه‌سر علمی در این حالت واکنش همجوشی باید حداقل به اندازه انرژی دریافتی، انرژی تولید کند. این مرحله فقط سیستم آزمایشی را در نظر می‌گیرد و بقیه تاسیسات را نادیده می‌گیرد. این نوع سربه‌سر هنوز یک نقطه عطف مهم است که جنرال فیوژن برای رسیدن به آن تلاش می‌کند. تاکنون فقط آزمایشگاه ملی احتراق (NIF) وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده موفق به رسیدن به این هدف شده است.

روش جنرال فیوژن؛ همجوشی هدف مغناطیسی (MTF)

رویکرد جنرال فیوژن به انرژی همجوشی تفاوت قابل‌ توجهی با سایر استارتاپ‌ها دارد. این شرکت از روش همجوشی هدف مغناطیسی (MTF) استفاده می‌کند که به طور غیرمستقیم مشابه با احتراق اینرسی است. این روش از پیستون‌های بخار‌محور به جای لیزر استفاده می‌کند. 

در این رویکرد، سوخت دوتریوم-تریتیوم ابتدا با مقدار کمی الکتریسیته شارژ می‌شود تا میدان مغناطیسی ایجاد کند که به مهار پلاسما کمک می‌کند. سپس پیستون‌ها یک دیواره مایع لیتیومی را به سمت داخل هدایت کرده و آن را فشرده می‌کنند. در نتیجه این فشرده‌سازی، دمای سوخت افزایش می‌یابد تا واکنش همجوشی شروع شود. این واکنش همچنین لیتیوم مایع را گرم می‌کند و این گرما از طریق یک مبدل حرارتی برای تولید بخار و حرکت دادن ژنراتور استفاده می‌شود.

ریشه‌های روش MTF و چالش‌ها

روش MTF برای اولین بار در دهه ۱۹۷۰ توسط آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده معرفی شد. در آن زمان، محققان به دنبال طراحی راکتور‌های همجوشی فشرده بودند اما این تلاش‌ها به دلیل عدم کنترل دقیق پیستون‌ها در فشرده‌سازی دیواره مایع نتیجه‌ای نداشت. جنرال فیوژن معتقد است که به دلیل پیشرفت‌های فناوری در کامپیوترها، اکنون قادر به مدیریت بهتر این فرآیند پیچیده است.

دیواره مایع لیتیومی و چالش‌های آزمایشی

در حال حاضر، راکتور LM۲۶ فاقد دیواره مایع لیتیومی است و به جای آن از لیتیوم جامد فشرده‌شده توسط الکترومغناطیس استفاده می‌کند. این روش، امکان انجام آزمایش‌های بیشتری را محدود می‌کند، زیرا بازنشانی دستگاه زمان‌بر است. جنرال فیوژن همچنین بر روی یک نمونه اولیه از دیواره مایع کار کرده و بیش از ۱۰۰۰ آزمایش برای بررسی پایداری آن انجام داده اما هنوز به مرحله‌ای نرسیده که همه اجزا به‌ طور یکپارچه عمل کنند.

رقابت در صنعت همجوشی

جنرال فیوژن اکنون در رقابتی فشرده با مجموعه‌ای از استارتاپ‌های تازه وارد قرار دارد که با برنامه‌های زمانی بلندمدت و بودجه‌های هنگفت در حال توسعه پروژه‌های مشابهی هستند. با این حال راه‌اندازی راکتور LM۲۶ یک گام مهم برای این شرکت محسوب می‌شود و این شرکت امیدوار است که بتواند در نهایت به نقطه سربه‌سر تجاری دست یابد. 

در حالی که رقبا در تلاش برای رسیدن به این اهداف هستند، جنرال فیوژن باید نوآوری‌های خود را ادامه دهد و در کنار دیگر شرکت‌ها که منابع مالی و برنامه‌های بلندپروازانه دارند به پیشرفت در این زمینه بپردازد.

آینده انرژی همجوشی

پیشرفت‌های اخیر جنرال فیوژن نشان‌دهنده ظرفیت بزرگ انرژی همجوشی برای آینده است. با ادامه تلاش‌ها و بهبود روش‌ها، این شرکت می‌تواند گام‌های مهمی در راستای تبدیل انرژی همجوشی به یک منبع انرژی تجاری و پایدار بردارد. در نهایت، موفقیت در این زمینه می‌تواند به انقلاب در تامین انرژی جهانی منجر شود و انرژی پاک و پایدار را برای نسل‌های آینده به ارمغان بیاورد.