نیروگاهی را تصور کنید که از خورشید تقلید می‌کند. درخشان، پیوسته و پاک. این همان چشم‌اندازی است که پشت یک شتاب تجاری تازه قرار دارد: پروکسیما فیوژن، استارتاپی مستقر در مونیخ، در توکیو با دو غول صنعتی ژاپنی، فوجیکورا و کیوتو فیوژنیرینگ، تفاهم‌نامه‌هایی امضا کرده است؛ مراسمی که با حضور سانائه تاکائیچی، نخست‌وزیر ژاپن، و فریدریش مرتس، صدراعظم آلمان برگزار شد.
هدف روشن اما بسیار بزرگ است: بومی‌سازی زنجیره تأمین و سرعت بخشیدن به ساخت نخستین نیروگاه همجوشی تجاری در اروپا. در بیان ساده است، اما در اجرا کاری عظیم و تعیین‌کننده خواهد بود.
پروکسیما به دنبال انفجارهای نمایشی و لیزرمحور نیست. این شرکت بر یک دستگاه مغناطیسی به نام استلاراتور تکیه دارد؛ قفسی پیچ‌خورده و مهندسی‌شده که پلاسمای فوق‌داغ را برای مدت‌های طولانی در خود نگه می‌دارد. چرا این موضوع اهمیت دارد؟ چون محصورسازی پایدار پلاسما می‌تواند همان تفاوت حیاتی میان یک نمایش آزمایشی و یک منبع مطمئن تولید برق باشد.
بر اساس توافق با کیوتو فیوژنیرینگ، مهندسان نسل بعدی ژیروترون‌ها را توسعه خواهند داد؛ غول‌های مایکروویوی که پلاسما را تا دماهای لازم برای همجوشی هسته‌ای گرم می‌کنند. توافق با فوجیکورا نیز تولید صنعتی نوار ابررسانای دمای بالا، اچ‌تی‌اس، در آلمان را هدف گرفته است. وقتی این نوارها به شکل سیم‌پیچ درآیند، آهنرباهای نیرومندی ساخته می‌شود که پلاسمای سوزان را هدایت می‌کنند.
فرانچسکو، مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار پروکسیما، با اشاره به خوش‌بینی گسترده پیرامون این مواد گفت: «آن‌ها فکر می‌کنند این نوار می‌تواند فیبر نوری بعدی باشد.» این فقط شعار نیست: پروکسیما که حدود ۲.۷ میلیارد دلار ارزش‌گذاری شده و سرمایه‌گذارانی از جمله آلفابت و گوگل از آن حمایت می‌کنند، قصد دارد کارخانه‌ای ۱۶۰ میلیون دلاری در نیدرزاکسن بسازد. فاز نخست این پروژه تا سال ۲۰۳۰ تولید حدود ۵۰۰۰ کیلومتر نوار اچ‌تی‌اس در سال را هدف‌گذاری کرده است. برای مقایسه، راکتور آزمایشی آن‌ها، آلفا، به حدود ۲۰ هزار کیلومتر از این نوار نیاز خواهد داشت؛ در حالی که یک نیروگاه در مقیاس کامل با نام استلاریس حدود ۴۰ هزار کیلومتر نوار لازم دارد.
مهندسی چنین زنجیره‌های تأمینی، شاهکاری در لجستیک و متالورژی است. نوارهای اچ‌تی‌اس، لایه‌هایی از ماده ابررسانا هستند که روی زیرلایه‌های فلزی قرار می‌گیرند؛ نازک، شکننده و بسیار حساس. وقتی این نوارها به سیم‌پیچ تبدیل شوند، به عضلات مغناطیسی یک ماشین همجوشی بدل می‌شوند. بزرگ‌کردن این مقیاس یعنی ساخت آهنرباهایی که به معنای واقعی کلمه خورشید مصنوعی را در جای خود نگه می‌دارند.
پیچیدگی‌های عملی نیز کم نیست. ساخت یک راکتور یک موضوع است. طراحی آن به‌گونه‌ای که بهره‌برداری روزمره‌اش ساده، قابل اعتماد و قابل نگهداری باشد، موضوعی کاملا متفاوت است. مدیران پروکسیما این تمایز را آشکارا بیان می‌کنند: آن‌ها معتقدند می‌توانند پیچیدگی طراحی و ساخت را مدیریت کنند، اما تأکید دارند اگر همجوشی قرار است به منبعی کاربردی برای تولید برق تبدیل شود، عملیات بهره‌برداری باید ساده و سرراست باشد.
این شرکت دستیابی به بهره خالص انرژی را در اوایل دهه ۲۰۳۰ هدف قرار داده است.
شتاب پروکسیما در بحبوحه رقابتی شدید در سطح جهان رخ می‌دهد. در آمریکا، کامن‌ولث فیوژن سیستمز و هلیون انرژی رویکردهای مغناطیسی و پالسی متفاوتی را پیش می‌برند؛ جنرال فیوژن کانادا نیز مسیر خاص خود را دنبال می‌کند. در چین، بازیگران دولتی و خصوصی، از جمله شرکت چاینا فیوژن انرژی، سرمایه‌گذاری سنگینی انجام می‌دهند. حتی در ژاپن، استارتاپ‌هایی مانند هلیکال فیوژن کار روی خورشیدهای مصنوعی زمینی را سرعت داده‌اند. این میدان شلوغ است، چون پاداش احتمالی بسیار بزرگ خواهد بود: برق فراوان و بدون کربن با حجم پسماند بسیار اندک.
با این حال، حضور رهبران سیاسی در مراسم امضای توکیو تصادفی نبود. همجوشی در نقطه تلاقی سیاست صنعتی، امنیت ملی و راهبرد اقلیمی قرار دارد. کشورها خواهان زنجیره‌های تأمین داخلی برای قطعات حیاتی هستند؛ از ابررساناها و ژیروترون‌ها گرفته تا مخازن خلأ. دلیلش فقط کاهش وابستگی به تأمین‌کنندگان دوردست نیست، بلکه این قطعات در آینده انرژی آن‌ها نقشی مرکزی خواهند داشت.
آیا استلاراتوری که با سیم‌پیچ‌های اچ‌تی‌اس ساخته شده و با ژیروترون‌های نسل بعدی روشن می‌شود، می‌تواند یک خورشید مصنوعی تجاری و قابل اعتماد ارائه دهد؟ آزمایش‌های پیش رو پاسخ خواهند داد. فعلا این توافق‌ها نشانه یک تغییر مهم هستند: همکاری‌های فرامرزی که در آن استارتاپ‌های خصوصی و تولیدکنندگان باسابقه، دانش فنی و خطوط تولید خود را کنار هم می‌گذارند تا وعده‌ای چند دهه‌ای را به کیلووات‌های واقعی در شبکه برق تبدیل کنند.
برای هر کسی که همجوشی هسته‌ای را وعده‌ای همیشگی و دوردست به یاد می‌آورد، پرسش تازه بی‌پرده است: زنجیره‌های تأمین، تیم‌های مهندسی و نهادهای تنظیم‌گر با چه سرعتی می‌توانند خود را به علمی برسانند که ناگهان بسیار نزدیک‌تر از یک دهه پیش به نظر می‌رسد؟
.avif)
نظر بگذارید
نظرات
هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.