أعلنت Microsoft و Helion Energy عن اتفاقية تاريخية يمكن أن تمهد الطريق لأول محطة للطاقة الاندماجية في العالم. تخطط Helion لبناء منشأة تجارية في ولاية واشنطن ، حيث يقع المقر الرئيسي للشركات. الهدف هو تشغيل المحطة بحلول عام 2028. وستستهدف 50 ميغاواط أو أكثر.
تقوم Helion حاليًا ببناء Polaris ، نموذجها الأولي للاندماج السابع. الهدف من Polaris هو إظهار الكهرباء من الاندماج ، والذي سيكون أول عرض من نوعه. وفقًا لـ Helion ، للقيام بذلك ، من المهم توسيع نطاق بنك المكثف للعمل بمزيد من الطاقة وبمعدلات تكرار أسرع مقارنة بآخر آلة Trenta. في ظل ظروف الاندماج ، تم دمج نموذج Trenta الأولي من Helion Energy وضغطه بتكوين عكسي لمجال بيتا العالي (FRC) ، مما أدى إلى تحقيق درجة حرارة بلازما إجمالية تبلغ 9 كيلو فولت (أكثر من 100 مليون درجة مئوية) مع تشغيل أعلى من درجة حرارة أيون 8 كيلو فولت ودرجة حرارة إلكترون 1 كيلو فولت. . في عام 2018 ، أنتج نموذجها الأولي من الجيل الخامس 7 مجالات مغناطيسية T ودرجات حرارة 2 keV أيون بكثافة عالية.
قال ديفيد كيرتلي ، الرئيس التنفيذي لشركة Helion ، لشركة Power Electronics News أن Helion قامت ببناء 6ذ نماذج الانصهار ويتم التحضير حاليًا لنشر الاندماج التجاري. “لدينا 6ذ أظهر النموذج الأولي للاندماج ، Trenta ، درجات حرارة بلازما تبلغ 100 مليون درجة مئوية وأوضح أن تقنيتنا لديها مسار لاستخدام الشبكة. نتوقع لدينا 7ذ نموذج الانصهار ، Polaris ، لإظهار الكهرباء من الاندماج لأول مرة. من خلال إظهار أعمالنا التكنولوجية ، فإننا نقترب خطوة كبيرة من القدرة على تقديم كهرباء نظيفة غير محدودة تقريبًا للعالم “، قال كيرتلي.
يجب أن يبدأ تشغيل المولد في إيفريت بواشنطن في عام 2024. ومن المتوقع أن يتم التغلب على أي صعوبات فنية وستنتج Polaris الكهرباء الاندماجية ، مما يدل على جدوى منتج Helion التجاري.
اختبر فريق الهندسة الكهربائية للتو Vela بنجاح ، وهي وحدة فرعية لبنك المكثف ، مما يدل على أن لديهم مسارًا قابلًا للتطوير لاستعادة الكهرباء مباشرة – ليتبعه Polaris والآلة التجارية. يعمل بنك مكثف الاختبار بمقياس GW عند 1 هرتز ، لفترات طويلة ، تساوي شهرين من عمليات Polaris وتحرك أكثر من 11 جيجا جول من الطاقة الإجمالية.
الطريق إلى طاقة الاندماج
عندما يتم تسخين ذرتين خفيفتين ، مثل الهيدروجين ، إلى درجات حرارة عالية للغاية ، يمكن أن تندمج لتكوين ذرة أثقل وتطلق الكثير من الطاقة. الاستجابات التي تحققت حتى الآن لم يكن لها آثار دائمة. في محاولة لتحسين الظروف الصعبة لإنتاج الطاقة التي رأيناها مؤخرًا ، تقوم حوالي 30 شركة في جميع أنحاء العالم بإجراء تجارب على طاقة الاندماج النووي بمساعدة من مرافق البحوث الحكومية في العديد من الدول الرئيسية. تعتزم شركة Helion استخدام الهيليوم 3 ، وهو نوع من الغاز المستخدم في الحوسبة الكمومية ، على عكس بعض الشركات التي تركز على التريتيوم ، وهو نظير نادر للهيدروجين.
“من خلال الإعلان عن بناء أول محطة للطاقة الاندماجية لشركة Microsoft بمساعدة تسويق الطاقة من Constellation ، فإننا نقوم بتقصير الجدول الزمني بشكل كبير لتسويق الاندماج. نحن ندرك أن هذه المنشأة هي الأولى من نوعها ونحن محظوظون للعمل مع اثنين من الشركاء الرائدين في الصناعة لجلب معرفتهم إلى صناعة الطاقة المتصلة بالشبكة ، “قال كيرتلي.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب توصيل منشأة Helion بالشبكة الكهربائية. ستعمل شركة كونستليشن ، الشريكة في الصفقة ، على تنسيق نقل الكهرباء وتعمل كمسوق للطاقة.
على مدى عقود ، سعى المهندسون إلى استخدام طاقة الاندماج ، وهي مصدر غير محدود للطاقة الخالية من الكربون. على الصعيد العالمي ، مولدات الاندماج التجريبي قيد التشغيل أو قيد الإنشاء. ومع ذلك ، لم يكن أي من الأجهزة المتاحة تجاريًا ، بما في ذلك مولدات Helion ، قادرًا على توليد كهرباء أكثر مما تحتاجه للتشغيل ، ناهيك عن ما يكفي لإرسالها إلى الشبكة.
“الاندماج هو مصدر للطاقة خالية من الكربون. قادر على العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، سيكون الاندماج قادرًا على توفير الطاقة عندما لا تستطيع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى ذلك. من خلال العمل جنبًا إلى جنب مع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى ، يمكننا المساعدة في تحقيق الأهداف السلبية الكربونية التي حددتها Microsoft ، “قال كيرتلي.
وقعت Microsoft و Helion اتفاقية شراء الطاقة التي تتعهد بموجبها شركة البرمجيات والحوسبة السحابية العملاقة بشراء الكهرباء من بدء الاندماج بمجرد أن تبدأ المنشأة في إنتاج الكهرباء. تتطلب Microsoft كهرباء نقية لتشغيل أكثر من 200 مركز بيانات كثيف الطاقة حول العالم. حتى الآن ، اعتمدت في الغالب على طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، وكلاهما له حدود: لا تهب الرياح دائمًا وتغرب الشمس.
يشمل هذا السوق شركات من جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك Helion و Zap Energy و Avalanche Energy و General Fusion في شمال غرب المحيط الهادئ. جميعهم قاموا بجمع أموال ضخمة من أصحاب رؤوس أموال بارزين. من بين مستثمري Helion ، الرئيس التنفيذي لشركة OpenAI Sam Altman من ChatGPT fame والمؤسس المشارك لـ Facebook Dustin Moskovitz.
يعد تطوير طاقة الاندماج تحديًا عالميًا يتطلب مشاركة العديد من القادة الدوليين في العلوم والتكنولوجيا والأعمال. كل منهم يوظف خبراتهم وخبراتهم لتطوير التكنولوجيا الثورية. عندما يكون الاندماج ناضجًا تقنيًا بما يكفي لاستخدامه تجاريًا ، فإنه سيفتح الباب لسيناريو لم يسبق له مثيل حيث يمكن ضمان إمدادات هائلة من الطاقة النظيفة والآمنة والمستدامة.
