طاقة الهيليون وأعلنت يوم الجمعة عن إنجازين مهمين للشركة ومجال الاندماج التجاري: الوصول إلى درجة حرارة البلازما البالغة 150 مليون درجة مئوية، وكونها أول مؤسسة خاصة تختبر جهاز الاندماج الخاص بها باستخدام وقود مشع يسمى التريتيوم.
تعد الشركة التي يقع مقرها في مدينة إيفريت بواشنطن جزءًا من سباق عالمي لحل التحدي الفيزيائي والهندسي المتمثل في استخدام تفاعلات الاندماج النووي لتوليد طاقة قابلة للاستخدام.
على الرغم من أن تقنيتها لم تصل بعد إلى هذا الإنجاز، إلا أن شركة هيليون بدأت العمل في منشأة طاقة تجارية في شرق واشنطن في الصيف الماضي بهدف البدء في تقسيم الذرات في عام 2028 – وهو هدف طموح يشكك فيه الكثيرون.
ومع تقدم بناء المصنع، تواصل الشركة الاختبارات الحاسمة في مقرها الرئيسي على جهاز الجيل السابع، Polaris، الذي حقق معايير جديدة لدرجة الحرارة والوقود.
وقال ديفيد كيرتلي، الرئيس التنفيذي لشركة هيليون: “لدينا الآن تاريخ طويل في بناء نماذج الاندماج النووي”. “لقد تمكنا من إظهار أننا قادرون بشكل تدريجي… على تجاوز الحدود والاقتراب من محطات الطاقة تلك.”
التحدي الذي تواجهه صناعة الاندماج هو إنتاج بلازما أكثر سخونة من الشمس، وكثافتها بشكل لا يصدق، ومن ثم الحفاظ عليها. يجب أن تكون العملية برمتها فعالة في استخدام الطاقة بما يكفي لتوليد الكهرباء الزائدة والتقاطها.
في حين أن الشمس والنجوم تحقق الاندماج بشكل طبيعي، لم يتمكن أحد على وجه الأرض – سواء في الأوساط الأكاديمية أو الصناعية – من الوصول إلى هذا الهدف، ويعتقد البعض أن الهدف لا يزال بعيدًا بعد سنوات عديدة.
نهج مغناطيسي للاندماج
يهدف HELION إلى تسخير الاندماج باستخدام القصور الذاتي المغناطيسي، والتشغيل النبضي، وأجهزة التكوين العكسي للمجال. يعني يرسل هذا النظام نبضة من الطاقة إلى جهاز الاندماج حيث يقوم المجال المغناطيسي بضغط البلازما ويحدث الاندماج. عندما تدفع البلازما ضد المجال، فإنها تولد تيارًا يرسل الكهرباء مرة أخرى إلى النظام.
وقد نشرت الشركة القليل من الأبحاث التي راجعها النظراء، ولكنها شاركت المعلومات حول التقدم الذي أحرزته مؤخرًا مع خبراء مختارين.
وقال جان بول ألين، المدير المساعد لعلوم علوم الطاقة الاندماجية في وزارة الطاقة، في بيان: “بالنظر إلى البيانات الواردة من حملة اختبار بولاريس، والتي تتضمن درجات حرارة قياسية وفوائد من خلط الوقود في أنظمتها، يشير إلى تقدم قوي. إن قدرتنا على الحصول على الاندماج النووي على الشبكة تتطلب أساليب تتيح التغيير السريع في التصميم والاختبار، وتظهر هذه النتائج الإمكانات المتزايدة للنظام البيئي للاندماج في الولايات المتحدة”.
كما قام رايان ماكبرايد، خبير الاندماج وأستاذ الهندسة النووية والهندسة الكهربائية والفيزياء التطبيقية في جامعة ميشيغان، بمراجعة البيانات السريرية لمركبة هيليون.
وقالت ماكبرايد في بيان لها إنه “من المثير رؤية الأدلة” على هذين الحدثين البارزين وأنها “تتطلع إلى رؤية المزيد من التقدم”.
وقال كيرتلي إن الفريق يقوم بإعداد منشورات تصف معدات التشخيص المستخدمة للتحقق من سجل درجات الحرارة، والذي يمثل الذروة الأولى للشركة البالغة 100 مليون درجة مئوية.
وأضاف أن الهدف النهائي للجهاز هو الوصول إلى 200 مليون درجة مئوية، مضيفًا: “نحن لا نعلن عنه اليوم. ولكن بالنظر إلى النتائج حتى الآن، نحن متحمسون للغاية ومتفائلون بشأن الوصول إلى هذا الإنجاز”.
وتيرة الصناعة تتزايد
يسلط هيليون الضوء أيضًا على استخدام التريتيوم مع الديوتيريوم كوقود اندماجي. كلاهما شكل من أشكال الهيدروجين، لكن الديوتيريوم غير مشع، لذلك تقوم معظم الشركات بتجربة هذا النظير وحده لأنه أكثر أمانًا في التعامل معه وأكثر وفرة. سيكون مزيج الوقود التجاري للهيليون عبارة عن الديوتيريوم والهيليوم 3، الذي يتطلب اندماجه درجات حرارة بلازما أعلى ولكنه أكثر كفاءة لتوليد الطاقة.
وقال كيرتلي إن الاختبارات الجارية مع التريتيوم قدمت معلومات حول كيفية أداء الهيليوم 3، وسمحت للشركة بإظهار القدرة على إدارة الوقود من خلال نظامها بأكمله.
صناعة الاندماج نفسها تزداد سخونة مع تزايد حاجة شركات التكنولوجيا وغيرها إلى مصادر جديدة للطاقة النظيفة لمراكز البيانات والنقل والصناعة. أعلنت شركة Inertia الناشئة هذا الأسبوع عن تمويل جديد بقيمة 450 مليون دولار، في حين أعلنت شركة General Fusion التابعة لشركة BC الشهر الماضي عن خطط لطرح أسهمها للاكتتاب العام من خلال SPAC بقيمة مليار دولار.
وقال كيرتلي إنه على مدى عقود، أعاقت الطاقة الرخيصة والطلب الثابت على الطاقة تطوير الاندماج النووي. لم يعد هذا هو الحال.
وقال: “أنا متحمس حقًا لوجود الكثير من الإثارة حول الاندماج، وهو يلهمنا”.
