السباق مستمر لتسويق طاقة الاندماج. ويمكن لأوروبا أن تقود هذه المهمة
السباق مستمر لتسويق طاقة الاندماج. ويمكن لأوروبا أن تقود هذه المهمة
إن المهمة المعقدة التي لا يمكن تصورها والمتمثلة في إنشاء واحتواء وتسويق طاقة الاندماج هي بلا شك واحدة من أعظم المساعي العلمية في عصرنا.
منذ خمسينيات القرن الماضي، بذل كبار العلماء والمهندسين في العالم جهودًا حثيثة في محاولة تحويل العملية التي تزود الشمس بالطاقة إلى مصدر طاقة نظيف وآمن وغير محدود تقريبًا للبشرية.
على الرغم من التقدم الهائل، فإن طاقة الاندماج النووي كانت تبدو دائمًا وكأنها تكنولوجيا “ستحتاج إلى 20 عامًا”. لكن المد والجزر تتغير.
“لدينا كل المواد والمغناطيسات وأشعة الليزر التي نحتاجها لجعل الاندماج النووي قابلاً للتطبيق اليوم” وقال بيتر روس، الرئيس التنفيذي لشركة Novatron Fusion، لـ TNW.
وقال: “نحن الآن بحاجة إلى تحسين الأنظمة والتوصل إلى تصميم أو مجموعة من التصاميم الفائزة”. تقوم شركة نوفاترون، وهي شركة ناشئة مقرها في ستوكهولم، ببناء مفاعل اندماجي “مرآتي” يحل واحدة من أكبر ألغاز الاندماج النووي، وهو الحفاظ على استقرار البلازما.
مؤتمر TNW 2024، من 20 إلى 21 يونيو – انضم إلى عملية البحث عن الخصومات الافتراضية هذا الأسبوع!
للحصول على القليل من متعة عيد الفصح، قمنا بإخفاء عدد من رموز الخصم حول موقع المؤتمر الخاص بنا.
الانصهار هو السلطة
في الشهر الماضي، حطمت شركة First Light Fusion الناشئة في المملكة المتحدة الرقم القياسي العالمي للضغط للحصول على طاقة الاندماج باستخدام آلة “بندقية” عملاقة تطلق مقذوفات على الوقود النووي، مما يؤدي إلى دمج الذرات معًا. رد الفعل صوأدى ذلك إلى ارتفاع الضغط إلى 1.85 تيراباسكال، أي ما يقرب من أربعة أضعاف الضغط الموجود في قلب الأرض.
في فبراير، الطارة الأوروبية المشتركة (JET) – آلة ضخمة على شكل كعكة الدونات في أكسفورد – تعيين جديد الرقم القياسي العالمي لإنتاج الطاقة. وتنتج 69 ميغاجول من طاقة الاندماج لمدة خمس ثوان.
بينما تنتج العديد من آلات الاندماج إعادةردود الفعل السائدة على الأرض في الوقت الحالي، معظمها يستمر لبضع ثوان فقط. التحدي الأكبر هو الحفاظ على توليد الطاقة مع مرور الوقت. أفاد باحثون كوريون هذا الأسبوع أنهم حافظوا على تفاعل اندماجي عند 100 مليون درجة مئوية 48 ثانية – الأول من نوعه في العالم.
على الرغم من أنها تبدو غير مهمة في حد ذاتها، إلا أن الإنجازات الثلاثة تمثل اختراقات كبيرة في الضغط الناتج، والطاقة المولدة، والوقت المستدام – وهي المكونات الرئيسية لتفاعلات الاندماج القابلة للحياة.
وهذا مجرد غيض من فيض. وقد تم الإبلاغ عن عدد لا يحصى من هذه السجلات في السنوات الأخيرة. جزء كبير من هذه تأتي من أوروبا. يتم تصنيع المزيد والمزيد منها من قبل شركات مملوكة للقطاع الخاص.
وتدرك الحكومات على نحو متزايد أن الشركات الخاصة تقدم أسرع طريق إلى طاقة الاندماج التجارية.
على غرار الطريقة التي تقوم بها ناسا أو وكالة الفضاء الأوروبية بشكل متزايد بالاستعانة بمصادر خارجية لشركات خاصة مثل SpaceX التابعة لإيلون ماسك، فمن المرجح أن يتكون قطاع طاقة الاندماج من شركات طاقة الاندماج الخاصة المتعاقدة مع الوكالات الوطنية.
قال روس: “تستغرق الشركات الناشئة عقودًا من أبحاث الاندماج وتعيدها إلى الحياة”. “إنها مجرد مسألة وقت الآن [to fusion commercialisation]”
يبدو أن عقد الثلاثينيات من القرن الحادي والعشرين هو عقد انطلاقة الاندماج النووي
تهدف كل دولة أو عالم أو شركة ناشئة تقريبًا إلى تشغيل مفاعلها النووي في مكان ما في ثلاثينيات القرن الحالي. وهذا يعني أنه يمكنك شحن هاتفك بالطاقة الاندماجية في أقل من ست سنوات.
ووفقاً لاستطلاع للرأي أجري مؤخراً في منتدى الوكالة الدولية للطاقة الذرية في لندن، يعتقد الخبراء أن هذا الأمر في متناول اليد. يعتقد حوالي 65٪ من المطلعين سيعمل الاندماج على توليد الكهرباء للشبكة بتكلفة معقولة بحلول عام 2035و90% بحلول عام 2040، التلغراف ذكرت.
المحرك الرئيسي هو إزالة الكربون. تعد طاقة الاندماج بتوفير طاقة أساسية أساسية لعالم مستقبلي يعتمد إلى حد كبير على مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. وقال روس: “لن يحل الاندماج النووي محل جميع مصادر الطاقة الأخرى، بل سيكملها”.
وعلى النقيض من شقيقها الأصغر، الانشطار النووي، فإن طاقة الاندماج النووي آمنة، ولا تنتج أي نفايات طويلة الأجل تقريبًا، ولا تتطلب أي ماء للتبريد. الوقود الذي يستخدمه، الديوتيريوم أو التريتيوم، لا حدود له فعليًا على الأقل لبضعة آلاف من السنين القادمة.
في السباق نحو التوسع في مصادر الطاقة النظيفة، ليس من المستغرب أن تراهن الحكومات بشكل كبير على الاندماج النووي.
وفي الولايات المتحدة، منح الكونجرس مؤخراً رقماً قياسياً 763 مليون دولار أبحاث الطاقة الاندماجية. أطلقت الصين اتحاد الاندماج النووي الخاص بها في شهر يناير الماضي، والذي يوحد بعضًا من أكبر الشركات الصناعية العملاقة في البلاد لمهمة بناء مفاعل اندماجي فعال.
وتقع أوروبا بين هذين العملاقين.
وأوروبا مستعدة للقيادة
في عام 2014، اجتمعت الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي معًا لتشكيل EUROFusion، وهو رد الكتلة على توسيع نطاق البحث والتطوير في مجال طاقة الاندماج. البرنامج لديه ميزانية قدرها €مليار دولار بين عامي 2021-2025.
“الطفل” الذي يضرب به المثل في EUROFusion هو ITER، أ مفاعل اندماجي بقيمة 22 مليار يورو قيد الإنشاء حاليًا في فرنسا. وفي حين واجه المشروع عدة تأخيرات، فمن المقرر أن يقوم ITER بتسليم أول بلازما له في العام المقبل.
وقال روس: “سيوفر ITER ثروة من المعرفة للشركات الناشئة التي تسعى إلى تفاعلات اندماجية مجدية تجاريًا”.
وقد وفرت آلات أخرى، مثل Wendelstein 7-X، الموجودة في معهد ماكس بلانك لفيزياء البلازما في ألمانيا، نقطة انطلاق للشركات الناشئة مثل بروكسيما فيوجن.
ولكن ربما تكون المملكة المتحدة أكبر الأصول التي تمتلكها أوروبا. لقد سعت بريطانيا بقوة لأبحاث الاندماج النووي لعقود من الزمن. ال مركز كولهام للطاقة الاندماجية يُنظر إلى منطقة بالقرب من أكسفورد على نطاق واسع على أنها مركز أبحاث الطاقة الاندماجية على مستوى العالم.
يعد كولهام موطنًا لـ Torus الأوروبية المشتركة (JET) التي شكلت العمود الفقري لأبحاث الاندماج لمدة تزيد عن 40 عامًا قبل تقاعده في ديسمبر.
تعمل المملكة المتحدة حاليًا على تطوير مشروع بديل لـ JET، وهو مشروع Spherical Tokamak لإنتاج الطاقة (STEP)، وهو عبارة عن اندماج متصل بالشبكة بقيمة 2 مليار جنيه إسترليني مفاعل ويهدف ذلك إلى إنتاج كهرباء أكثر مما يستخدم.
لقد ازدهرت الشركات الناشئة ذات التمويل الجيد، مثل First Light Fusion وTokamak Energy، المنبعثة من المجموعة، بفضل ثروة المعرفة الموجودة في كولهام.
إن الأساس القوي للأبحاث والمفاعلات في أوروبا يمنح الشركات العاملة هناك انطلاقة مهمة. الآن كل ما عليها فعله هو إبقائهم هناك.
هل تستطيع أوروبا الاحتفاظ بمواهبها؟
ورغم أن أوروبا قد تكون لها اليد العليا في مجال البحوث، فإن التدفقات النقدية تتدفق بحرية أكبر في الولايات المتحدة.
على سبيل المثال، نجحت شركة كومنولث فيوجن الأمريكية الناشئة في مجال الاندماج (بدعم من بيل جيتس، وجيف بيزوس، وريتشارد برانسون) في تأمين مليارات الدولارات في سعيها لأن تصبح أول شركة تقوم بتسويق طاقة الاندماج النووي. وهذا أكثر بكثير من أي شركة أوروبية أخرى.
أعلنت شركة Marvel Fusion من ألمانيا العام الماضي أنها اختارت الولايات المتحدة لبناء منشأة ليزر بقيمة 150 مليون دولار.
عندما سئل لماذا هيشوحد ذاته الولايات المتحدة، الرئيس التنفيذي موريتز فون دير ليندن رقديم الأوقات المالية أنها كانت “الطريقة الأسرع والأكثر كفاءة بالنسبة لنا للمضي قدمًا في بناء هذه المنشأة”.
ومع احتدام السباق نحو الاندماج التجاري، فإن دعم الشركات الأوروبية الناشئة سيكون حاسما لتعزيز قطاع طاقة الاندماج المحلي القوي الذي لا يعتمد على التكنولوجيا الأجنبية.
“نحن [Europe] وقال: “إننا بحاجة إلى تمويل عام كافٍ مخصص للابتكار في مجال الاندماج، ولكننا نحتاج أيضًا إلى حوافز سياسية من شأنها تشجيع المزيد من الاستثمار الخاص في قطاع الاندماج”. سيريل ماي ثانهمدير أوروبا في رابطة صناعة الاندماج.
أيًا كان الفائز بالسباق، فإن الخبر السار هو أنه بعد مرور ما يقرب من 70 عامًا منذ أن بدأت البشرية سعيها لتسخير قوة الشمس، فإن يوم الطاقة الاندماجية قد بزغ أخيرًا. وهذه خطوة إيجابية إلى الأمام بالنسبة لنا جميعًا بغض النظر عن الطريقة التي نتبعها.