هل نحن أقرب إلى “الكأس المقدسة” للطاقة النظيفة؟ وادي السيليكون يريدك أن تصدق.
هذا الأسبوع ، أعلنت شركة Helion الناشئة في مجال الاندماج النووي أنها وقعت صفقة هي الأولى من نوعها مع Microsoft لتوفير 50 ميغاواط من الطاقة من محطة طاقة لم يتم بناؤها بعد ، كل ذلك في غضون السنوات الخمس المقبلة. على عكس الانشطار النووي ، العملية التي تعمل على تشغيل جميع محطات الطاقة النووية الموجودة اليوم ، يمكن أن ينتج الاندماج النووي طاقة غير محدودة. إنه حلم ظل العلماء والمهندسون يسعون إليه منذ عقود ، بقليل من الحظ.
إعلان هيليون ومايكروسوفت تاريخي – ويثير أ كثير للأسئلة الشائكة حول الاندماج ، ودور التكنولوجيا في الترويج لمصادر طاقة جديدة ، وما إذا كان كل هذا الحديث عن الاندماج يفيد كوكب الأرض.
ما هو الاندماج النووي ، ولماذا كان من الصعب تحقيقه؟
الاندماج النووي ، ببساطة ، هو نفس العملية التي تمد الشمس بالطاقة. تحول الشمس المادة إلى طاقة من خلالها ال ضغوط هائلة ودرجات حرارة عالية في جوهرها.
قال تشارلز سيف ، أستاذ الصحافة في معهد آرثر كارتر للصحافة بجامعة نيويورك ومؤلف كتاب الشمس في زجاجة: التاريخ الغريب للاندماج وعلم التفكير التمني. “إنها كميات هائلة من الطاقة من القليل جدًا من الوقود” ، كما أخبر إيرثر.
لقد كان الفيزيائيون مطاردة حلم تكرار عملية الاندماج منذ الأربعينيات ، عندما بدأ البحث في بناء المفاعلات النووية. سرعان ما أصبح واضحًا أن المشكلة لم تكن تكرار الاندماج نفسه بل بالأحرى خلق ظروف تنتج فيها العملية طاقة أكثر مما تستهلك. يحتاج الاندماج إلى قدر هائل من الطاقة ، وتقريباً جميع مظاهرات علماء الاندماج لم تتمكن حتى الآن من الوصول إلى النقطة التي يكون فيها ناتج الطاقة أكبر من المدخلات.
في الآونة الأخيرة ، كان هناك ملف موجة من الإعلانات التي يبدو أنها تشير إلى نقطة تحول محتملة لـ أبحاث الاندماج. ولعل الأهم من ذلك كله ، لورانس ليفرمور ناتيفقط المختبر في ديسمبر أعلن أنه قد حصل على مكاسب صافية للطاقة في تفاعل الاندماج – وهي عملية تُعرف بالاشتعال.
قال سيف أن إعلان ليفرمور مهم لكنه أشار إلى أن تصنيع الليزر المستخدم في ليفرمور وإنشاء مدخلات أخرى لإعداد عملية الاندماج يتطلب ذلك طاقة أكثر بكثير مما تم احتسابه في المعادلة النهائية. إنه أقل إعجابًا بالعديد الشركات الناشئة في مجال الاندماج النووي التي ظهرت في وادي السيليكون وأماكن أخرى في السنوات الأخيرة.
قال: “أعتقد أنه كان هناك شيء من الضجيج حول الاندماج مؤخرًا”. “كان هناك الكثير من تدفق رأس المال الاستثماري ، وأصبح الناس أفضل وأفضل في الاستفادة من الأموال الغبية في الضجيج. لديك الكثير من الشركات الناشئة التي ازدهرت في كل مكان والتي تقوم بتكرار أشياء تمكنا من القيام بها في الستينيات في مختبرات صغيرة ، وتضع دورها الخاص عليها. نظرًا لوجود الكثير من الأموال في النظام ، والرغبة الشديدة في الحصول على هذا الحل التكنولوجي ، فإن الناس متحمسون جدًا – ويتجاهلون تمامًا حقيقة أنه لا توجد نتيجة لذلك لديه أي طاقة ناتجة عنه “.
ما هي هيليون وما هو واعد؟
بالحديث عن الشركات الناشئة: أدخل Helion. تأسست Helion في عام 2013 وساعده ذلك ضخ النقود من مسرّع بدء التشغيل Y Combinator في عام 2014. في ذلك العام ، كان الرئيس التنفيذي للشركة ادعى أن هيليون يمكن أن تحصل على مفاعل اندماجي وتشغيله في غضون ثلاث سنوات ؛ قبل عامين ، هو قال أن الشركة ستكون قادرة على توليد طاقة الاندماج و “متابعة توليد الطاقة المثبتة تجاريًا” بحلول عام 2024.
على الرغم من الأخطاء المتكررة في الجدول الزمني ، هيليون ارضيه محطمه في أول موقع مفاعل لها في عام 2021 ، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى أ 375 مليون دولار للاستثمار من رائد الأعمال في وادي السيليكون سام التمان. أصبحت الآن أول شركة اندماج توقع اتفاقية شراء طاقة فعلية لخدماتها ، وتقول إنها ستبدأ في تزويد Microsoft بالطاقة في عام 2028 – أكثر من 10 بعد سنوات من إعلانها في البداية أنه سيتم بناء مفاعلها.
تواصلت إيرثر مع هيليون للسؤال عن ثقتها في الجدول الزمني بالنظر إلى الأخطاء السابقة. النتائج الأخيرة لها النموذج السادس عن مفاعل الاندماج ، كتب المتحدث في رسالة بريد إلكتروني ، “امنحنا ثقة كبيرة في أن جدولنا الزمني واقعي وأننا نستطيع بناء أول محطة لتوليد الطاقة الاندماجية بحلول عام 2028.”
هل يمكنهم فعل ذلك؟
على الرغم من النظرة المرحة للشركة ، هناك كثير من الشك من الخبراء حول إعلان Helion و Microsoft ، وخاصة مخطط زمني مبتور—بما في ذلك من سيف ، الذي قال مع ذلك إنه يفهم الضجيج.
قالت سيف: “إنها جميلة جدًا على الورق”. “هذا هو جاذبية ذلك.”
بالإضافة إلى قدرة Helion على إتقان عملية خلال خمس سنوات لم تصلنا إليها عقود من البحث بعد ، هناك أيضًا فرق ملحوظ بين تطوير علم الاندماج نفسه – والذي سيكون بمفرده إنجازًا مذهلاً – وتسخير الاندماج من أجل الطاقة. ركز الكثير من التمويل وراء الاندماج النووي في السنوات الأخيرة في الولايات المتحدة على تحقيق الإشعال ، دون تركيز إضافي على توليد طاقة قابلة للاستخدام من الاندماج ؛ إنها لعبة كرة منفصلة تمامًا لوضع الطاقة على الشبكة مع هذه العملية. (بناء محطة توليد الطاقة وحدها هو بالفعل مشروع بنية تحتية كبير يمكن أن يستغرق عامين في أحسن الأحوال.)
قال سيف: “النكتة الكلاسيكية هي ، حسنًا ، إذا كان بإمكانك إنتاج الطاقة ، فاصنع لي كوبًا من الشاي”. “بمجرد أن تحضر لي كوبًا من الشاي ، سأفكر في دفع المال لك للقيام بشيء ما ، ولكن أولاً ، اصنع لي كوبًا من الشاي اللعين.”
هل الاعتماد على الاندماج مفيد لكوكبنا؟
أخبر متحدث باسم Helion شركة Earther في رسالة بريد إلكتروني أن تفاصيل اتفاقية شراء القوة مع Microsoft لن يتم الإعلان عنها. وقال المتحدث: “ومع ذلك ، فهذه اتفاقية شراء عامة حقيقية ، مع التزامات والتزامات بالإضافة إلى عقوبات لعدم الوفاء بها”.
هناك كثير الأسئلة التي تركت دون إجابة – هل دفعت Microsoft لشركة Helion أي أموال مقدمًا؟ ما هي تلك الالتزامات والالتزامات ، والعقوبات على وجه التحديد؟ وربما الأهم من ذلك من منظور المناخ ، إلى أي مدى تعتمد مايكروسوفت على قوة الاندماج الخالية من الكربون؟
في بيان صحفي من Helion ، قالت الشركة إن الاتفاقية “ستساعد Microsoft على تحقيق هدفها المتمثل في أن تكون خالية من الكربون بحلول عام 2030”. عندما سئلت إذا كان لدى الشركة طرق أخرى للحصول على الطاقة النظيفة اللازمة للوفاء بمعيار “سالب الكربون” ، إذا لم يتم تشغيل مصنع Helion عبر الإنترنت ، فقد وجهنا متحدث باسم Microsoft إلى الشركة تقرير الاستدامة لعام 2022.
حتى إذا كان لدى Microsoft خطط احتياطية مضمنة ، فهناك شيء يمكن قوله عن شركة كبيرة توافق على السماح لشركة ناشئة ذات جداول زمنية مشكوك فيها باستخدام سمعتها للتقليل من صورتها. العالم على شفا ثورة طاقة هائلة ، ولا شك في أن مصدرًا للطاقة مثل الانشطار النووي ، الذي يوفر طاقة حمل أساسية خالية من الكربون للشبكة ، له دور حاسم يلعبه ؛ يمكن أن يكون اندماج الطاقة أكثر فائدة لانتقال الطاقة. ومع ذلك ، ليس لدينا الكثير من الوقت لإجراء التغييرات الكبيرة التي نحتاجها. إنشاء خطط تعتمد على تقنيات لم يتم اختبارها بالكامل – والاستماع إلى تكنوقراط وادي السيليكون الذين يواصلون تقديم وعود كبيرة. ولا يتم محاسبتها عندما لا تقدم – تضيع وقتًا ثمينًا وطاقة وأموالًا يمكن أن ننفقها على تقنيات الطاقة النظيفة التي نمتلكها اليوم أو التي اقتربنا من نشرها.
قال سيف “صعوبة الحصول على هذا العمل – من وجهة نظر المناخ ، أخشى أنه يتسبب في أضرار نشطة”. “المحاسبة التي يتعين علينا القيام بها ، الخيارات الصعبة التي يتعين علينا القيام بها ، تم تأجيلها لأن لدينا جني سيخرج من هذا المصباح في غضون خمس سنوات “.
