Pacific Fusion راهی ارزانتر برای ساخت رآکتور همجوشی خود یافت
شرکت استارتاپی همجوشی هستهای Pacific Fusion نتایج آزمایشهای خود در آزمایشگاه ملی ساندیا را منتشر کرد که نشان میدهد میتواند بخشهای پرهزینه رویکرد خود را حذف کند.
دستاوردهای Pacific Fusion در کاهش هزینه همجوشی هستهای
شرکت Pacific Fusion که در حوزه انرژی همجوشی فعالیت میکند، اعلام کرده است که با انجام مجموعهای از آزمایشها در آزمایشگاه ملی ساندیا (Sandia National Laboratory)، توانسته است روشی برای کاهش هزینههای ساخت راکتور همجوشی خود بیابد. چالش اصلی در انرژی همجوشی این است که هزینه راهاندازی واکنش نباید بیشتر از درآمد حاصل از فروش برق باشد و این معضل هنوز توسط هیچکس به طور کامل حل نشده است. شرکتهای بزرگی مانند Commonwealth Fusion Systems در حال ساخت راکتورهای چند صد میلیون دلاری هستند، اما استارتاپهای جدیدتر مانند Pacific Fusion به دنبال راهحلهای کمهزینهتر هستند.
Pacific Fusion رویکردی به نام همجوشی محصورسازی اینرسی مبتنی بر پالسدهنده (pulser-driven ICF) را دنبال میکند. این روش مشابه آزمایشهای انجام شده در تأسیسات اشتعال ملی (NIF) است، اما به جای استفاده از لیزر برای فشردهسازی سریع گلولههای سوخت، Pacific Fusion قصد دارد از پالسهای عظیم الکتریکی استفاده کند. این پالسها یک میدان مغناطیسی ایجاد میکنند که گلوله کوچک سوخت را در کمتر از ۱۰۰ میلیاردم ثانیه فشرده کرده و باعث همجوشی و آزادسازی انرژی میشود.
حذف پیشگرمایش لیزری پرهزینه
یکی از مشکلات اصلی در ICF مبتنی بر پالسدهنده، نیاز به یک راهاندازی اولیه یا پیشگرمایش برای رسیدن به دمای کافی برای همجوشی بوده است. محققان معمولاً از لیزرها و آهنرباهای اضافی (حدود ۵ تا ۱۰ درصد از کل انرژی) برای این کار استفاده میکردند. این تجهیزات اضافی، پیچیدگی، هزینه و نیاز به نگهداری دستگاه را به شدت افزایش میداد.
آزمایشهای جدید Pacific Fusion در ساندیا بر روی طراحی محفظه اطراف گلوله سوخت و تنظیم جریان الکتریکی متمرکز بود. نتایج نشان داد که با ایجاد تغییرات بسیار ظریف در ساختار سیلندر نگهدارنده سوخت (که با آلومینیوم پوشیده شده)، میتوان اجازه داد که میدان مغناطیسی پیش از فشردهسازی کامل به داخل سوخت نفوذ کند و فرآیند گرمایش اولیه را به صورت طبیعی انجام دهد. این نشت مغناطیسی نیازمند انرژی بسیار ناچیزی (کمتر از ۱ درصد کل انرژی سیستم) است و عملاً قابل اغماض است.
- حذف سیستم مغناطیسی کمکی میتواند هزینه و نگهداری را به صورت جزئی کاهش دهد.
- حذف کامل سیستم لیزری پیشگرمایش، به طور قابل توجهی هزینهها را کاهش خواهد داد؛ زیرا هزینه لیزرهای مورد نیاز برای این کار بیش از ۱۰۰ میلیون دلار تخمین زده میشود.
- روش تولید هدفهای سوخت نیازمند دقت بالایی است، اما در حد استانداردهای تولید محفظه گلولههای کالیبر .۲۲ است که یک فرایند تثبیت شده صنعتی است.
کیت لوشین، همبنیانگذار Pacific Fusion، اظهار داشت: «ما میتوانیم تغییرات بسیار ظریفی در نحوه ساخت این سیلندر ایجاد کنیم که اجازه میدهد میدان مغناطیسی قبل از فشرده شدن به مرکز سوخت نشت کند یا نفوذ نماید.»
این موفقیت نه تنها هزینهها را کاهش میدهد، بلکه به شرکت کمک میکند تا شبیهسازیهای خود را با نتایج واقعی تطبیق داده و آن حلقه مهم میان شبیهسازی، ساخت، آزمایش و تأیید عملکرد را ببندد.
لوشین همچنین اشاره کرد: «بسیاری از افراد شبیهسازی کردهاند و گفتهاند که این یا آن کار خواهد کرد. شبیهسازی چیزی، ساختن آن، آزمایش کردن آن و دیدن کار کردن آن یک بازی بسیار متفاوت است. بستن این حلقه دشوار است.»
در نهایت، هدف نهایی این شرکت همچنان تولید برق پاک و دائمی است که بتواند به شکل آشنایی به شبکه سراسری عرضه شود و انتظار میرود اولین نیروگاه تجاری آنها در دهه ۲۰۳۰ به بهرهبرداری برسد.
