Tokamak Enerji CEO'su Nükleer Füzyon İçin Önünde Umut Veren Günler Görüyor

Enerji Bakanlığı'nın Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim adamlarının net enerji kazancıyla bir füzyon reaksiyonu gerçekleştirdiklerini duyurması da dahil olmak üzere, nükleer füzyondaki ilerlemelerle ilgili tüm son haberlerle birlikte, yakın zamanda Tokamak Energy CEO'su Chris Kelsall ile röportaj yapmak için bir fırsat doğdu. , tesadüfi görünüyordu.

Cuma günü bir e-postada Kelsall, DOE duyurusunu "etkileyici bir sonuç" olarak nitelendirdi. Fosil yakıtları kademeli olarak ortadan kaldırmak ve füzyonu dünyanın enerji ihtiyaçları için küresel olarak kullanılabilir bir çözüm haline getirmek için zamana karşı bir yarış içindeyiz. Füzyon teknolojisine daha fazla özel ve kamu yatırımı aktığı için bu nitelikteki ilerleme endüstri için harika.

DOE duyurusundan önce yaptığımız röportajımız sırasında Kelsall, geçen hafta Livermore tarafından bildirilene benzer bir marjinal net enerji kazancının (3.15 megajulluk bir girdiden 2.05 megajul enerji çıkışı), bununla birlikte, büyüklüğün bir kısmı olduğuna dikkat çekti. Bir füzyon teknolojisini gerçekten ölçeklenebilir hale getirmek için nihai olarak elde edilmesi gereken net enerji kazancı.

"Bu sadece net enerji kazancını kanıtlamakla ilgili değil," dedi bana. "Bilim adamları buna Q'nun birden büyük olduğunu söylüyor. Bu, ticari füzyon enerjisi için yeterli bir koşul değildir. Aslında, en azından Q'nun ondan büyük olmasına ihtiyacımız var. "Evler ve endüstri için sürekli bir enerji kaynağı sağlamak amacıyla optimum ticari füzyon için Q 25'i hedefliyoruz."

Kelsall, şirketin 2030'ların başında temiz, şebekeye hazır güç gösterme yolunda olduğunu söylüyor. Küresel tokamak, küresel olarak konuşlandırılacak kompakt enerji santrallerinde uygun maliyetli füzyon enerjisine giden yolda önemli verimlilik avantajlarına sahip. Teknolojimiz, sürekli güç çıkışı sağlayacak küresel bir tokamak içinde plazmayı (füzyon yakıtı) tutmak için güçlü manyetik alanlar kullanır. Herkes için temiz, güvenli, düşük maliyetli füzyon sağlamaya çalışırken artık ST80-HTS gelişmiş prototip füzyon cihazımız ve pilot tesisimiz ST-E1 için kritik bilgi birikimini geliştirmeye odaklandık.”

Merkezi Oxford'un hemen güneyinde ve Londra'nın batısında yer alan Milton Park'ta bulunan Tokamak Energy, 2009 yılında kuruldu. Kelsall, "Ofis konumumuzun hemen kuzeyindeki Culham araştırma laboratuvarlarının bir yan ürünüydü" diyor. "Laboratuvarlar Oxford Üniversitesi'ne bağlı ve füzyon teknolojisinin araştırılmasında birkaç on yıl öncesine dayanan oldukça uzun bir geçmişe sahipler. Yani, yaklaşık 13 yaşındayız. Birkaç yıl öncesine kadar sadece birkaç düzine insanımız vardı. Şu anda 230'dan fazla kişiyiz ve 20'den fazla milletten çalışanımız var, hepsi farklı türden fizikçiler, hepsi farklı mühendisler.

Tokamak Energy'nin iş merkezleri iki temel teknoloji etrafında toplanmıştır: Şirketin yarattığı benzersiz küresel Tokamak muhafaza sistemi; ve işlevinin ayrılmaz bir parçası olan yüksek sıcaklıkta süper iletken (HTS) mıknatıslar. "Tokamak" kelimesi, "manyetik bobinli toroidal oda" için Rusça bir kısaltmadan türetilmiştir. En basit ifadeyle, Güneş ve diğer tüm yıldızlarda meydana gelen plazma füzyonunu simüle eden bir nükleer reaksiyonun yaratılması ve kontrol altına alınması için tasarlanmış bir cihazdır.

Süper iletken mıknatıslar, Güneş'in devasa yerçekimi alanını simüle etmek ve plazmayı sınırlamak için tasarlandı. Plazma, gaz halindeki bir hidrojen yakıtının, ne katı, sıvı ne de gaz olan, maddenin dördüncü hali olan elektrik yüklü bir plazma oluşturana kadar aşırı ısıtılmasıyla oluşturulur. Ortaya çıkan nükleer füzyon reaksiyonu, mevcut nükleer fisyon teknolojisinde yaygın olan uzun vadeli, yüksek seviyeli atık veya ilgili imha sorunları sunmayan yalnızca küçük bir radyoaktif imza oluşturur.

Temel tokamak teknolojisi üzerine araştırmalar ilk olarak 1960'larda halka çöreklere benzeyen muhafaza modülleri kullanılarak başladı. Tokamak Enerji, çekirdekli bir elmaya benzer şekilde küre şeklinde modifiye edilmiş bir versiyon kullanır. Şirketin şu anki hedefi, 500'ların ortalarına kadar her biri şebekeye 2030 Megavat verme kapasitesine sahip, küçük ayak izli bir enerji santrali filosu kurmaya başlayabilmek.

Kelsall, "boyut olarak bir veya iki futbol sahası büyüklüğünde" küçük ayak izinin, minimum radyoaktivite, atık ve imha endişeleriyle birleştiğinde, tesislerin nüfus ve sanayi merkezlerinin içine veya yakınına yerleştirilmesini sağlayacağını ve böylece maliyetleri ve zamanı önemli ölçüde azaltacağını söylüyor. büyük elektrik iletim altyapısı inşa etme ihtiyacı ile ilgili gecikmeler.

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde Kelsall, güç piyasalarını füzyon enerjisi için açık ara en büyük pazar fırsatı ve ihtiyacı olarak görüyor. “İklim hedeflerimize ulaşmak için dünyanın büyük ölçüde elektriklendirmek zorunda kalacağını biliyoruz” diyor. "Gelecekteki şebekelerimiz de önemli ölçüde büyümek zorunda kalacak. Bu nedenle, enerji piyasalarının, füzyon için toplam ele alınabilir pazar fırsatının yaklaşık %60'ını temsil ettiğini görüyoruz.”

Çelik, kimyasallar, çimento ve diğerleri gibi azaltılması zor endüstriyel sektörlerin karbondan arındırılması, füzyonun ikinci en büyük potansiyel ödülüdür. Kelsall, "Genellikle gözden kaçıyor, ancak çok önemli" diyor. "Birleşik ısı ve güç fırsatlarının yanı sıra bunu hedef küresel pazarımızın %30'u olarak görüyoruz."

Peki ya yenilenebilir enerji, rüzgar ve güneş? Kelsall, "Görüşümüze göre, yenilenebilir enerji kaynakları hala gerçekten önemli, ancak karşılaştığımız zorluk, bunların bizi küresel olarak ihtiyacımız olan hedeflere tek başına ulaştıramayacak olmaları," diye yanıtlıyor Kelsall. “Bu sadece iklimle ilgili değil. Bu aynı zamanda enerji güvenliğiyle de ilgili.

“Ukrayna'da devam eden durum bize, füzyonun yenilenebilir enerjiyi tamamlayıcı olarak hareket etmesiyle meselenin sadece sistem maliyetlerini düşürmekle ilgili olmadığını hatırlattı. Bu aynı zamanda küresel enerji arzında dayanıklılık, çeviklik ve çeşitlilik sağlamakla da ilgili, böylece bir enerji kaynağı kesilirse tamamen kriz içinde olmayız. Bugün, enerji güvenliğinin ulusal güvenlik olduğunun bize hatırlatıldığı bir dünya ve bence bazı hükümetlere bu, zor yoldan hatırlatıldı. Avrupa çok maruz kaldı. Dolayısıyla mesele, yenilenebilir enerji kaynaklarına çok önemli bir tamamlayıcı sağlayan füzyonla iklim hedeflerini ele alma meselesi. Enerji güvenliği ile ilgili. Daha düşük maliyetlerle ilgili. Üçlem işte burada - aynı zamanda uygun fiyatlı olması da gerekiyor.”

Kelsall, Tokamak Enerji'de CEO görevini üstlenmesinden bu yana geçen iki yılda, nükleer füzyon sektörüne yatırımcı ilgisinde çarpıcı bir artış gördüğünü söylüyor. "Son 12 ayda yatırımcı iştahında ve füzyon alanına olan ilgide çok önemli, bence aşikar bir bükülme oldu" diyor. "Sektör, son yıllarda üst düzey kurumsal, devlet serveti ve stratejik isimler ile ultra yüksek net değere sahip etkileyiciler ve yerleşik enerji şirketlerinden - sıklıkla girişim birimleri aracılığıyla - 5 milyar doların üzerinde öz sermaye yatırımı aldı."

Ayrıca Avrupa'daki ve son zamanlarda Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hükümetlerin füzyonla ilgili araştırma ve geliştirme için finansmana öncelik verme girişimlerini son derece cesaret verici buluyor. “ABD'de oluşan ekosisteme gerçekten saygı duyuyor ve hayranız. Kelsall, Illinois Üniversitesi ve Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı, Oak Ridge ve diğerleri ile bazı harika ortaklıklar kurduk ve bu yolculuğa devam etmek istiyoruz” diyor.

“ABD Hükümeti, füzyonun jeostratejik öneme sahip olduğunu kabul etti ve SpaceX'i NASA'nın tercih ettiği yörünge dağıtım platformları tedarikçisi haline getiren önceki bir programın benzeri olan bir kamu/özel dönüm noktasına dayalı finansman programı başlattı. Ve diğer büyük pozitif, açıkça, Enerji Bakanlığı'na füzyon araştırma ve geliştirmesini ilerletmek için tahsis edilen 280 milyon dolarlık fonu içeren Enflasyon Düşürme Yasası.

Sonuç olarak, bugün füzyon enerjisi araştırma ve geliştirmesi yapanlar için giderek daha umut verici bir yatırım ortamıdır. Tokamak Enerji ve diğer gelecek vadeden füzyon şirketlerinin önündeki zorluk, kendi teknolojilerinin ve süreçlerinin, kendilerini ekonomik bir şekilde ölçeklenebilir hale getirecek net enerji kazanımlarında büyüklüklere ulaşabileceğini göstermektir.

Kelsall'ın dediği gibi, bu, her geçen gün aciliyeti artan, zamana karşı bir yarış.