ათწლეულების განმავლობაში, კაცობრიობა დედამიწაზე ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად ვარსკვლავების ენერგიის გამოყენებას ცდილობდა. თითქმის ამავე დროის განმავლობაში, ეს მიზანი ყოველთვის ერთი ათწლეულით შორს ჩანდა.
ახლა კი, სტარტაპების მთელი რიგი მიზანთან იმაზე ახლოსაა, ვიდრე ოდესმე და ისინი აქტიურად ცდილობენ ისეთი რეაქტორების შექმნას, რომლებიც ენერგოსისტემას ელექტროენერგიით მოამარაგებენ.
Fusion სტარტაპებმა ჯამში 10 მილიარდ დოლარზე მეტი ინვესტიცია მოიზიდეს, საიდანაც ათზე მეტმა კომპანიამ 100 მილიონ დოლარზე მეტი დაფინანსება მიიღო. გასულ წელს მრავალი მსხვილი დაფინანსების რაუნდი დაიხურა, რადგან ინვესტორების ინტერესი ინდუსტრიის მიმართ იზრდება Data Center-ების მხრიდან ენერგიაზე მოთხოვნის მატებასთან და სტარტაპების მიერ საბოლოო მიზანთან მიახლოებასთან ერთად.
ძირითადში, თერმობირთვული სინთეზი (fusion power) მიზნად ისახავს ატომების შერწყმის შედეგად გამოთავისუფლებული ენერგიის გამოყენებას ელექტროენერგიის მისაღებად. მეცნიერებმა უკვე ათწლეულებია იციან ატომების სინთეზის მექანიზმი — წყალბადის ბომბიდან დაწყებული, რომელიც უკონტროლო ბირთვული სინთეზის მაგალითია, მსოფლიოს სხვადასხვა ლაბორატორიაში შექმნილი უამრავი მოწყობილობით დამთავრებული. ექსპერიმენტულმა მოწყობილობებმა შეძლეს ბირთვული სინთეზის გაკონტროლება და ერთ-ერთმა მათგანმა იმაზე მეტი ენერგია გამოიმუშავა, ვიდრე რეაქციის დასაწყებად იყო საჭირო.
თუმცა, ვერცერთმა მათგანმა ვერ შეძლო საკმარისი ჭარბი ენერგიის გამომუშავება ელექტროსადგურის ასამუშავებლად.
ამ პრობლემის გადასაჭრელად, სტარტაპები სხვადასხვა მიდგომას ცდიან. ექსპერტებს განსხვავებული მოსაზრებები აქვთ იმის შესახებ, თუ რომელ ტექნოლოგიას აქვს წარმატების საუკეთესო შანსი, თუმცა ინდუსტრია ჯერ კიდევ განვითარების საწყის ეტაპზეა, ამიტომ არაფერია გარანტირებული.
მაგნიტური შეკავება (Magnetic confinement)
მაგნიტური შეკავება ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ტექნიკაა, რომელიც იყენებს ძლიერ მაგნიტურ ველებს პლაზმის შესაკავებლად — ზეგახურებული ნაწილაკების მასის, რომელიც წარმოადგენს fusion მოწყობილობის გულს.
მაგნიტები საოცრად ძლიერი უნდა იყოს. მაგალითად, Commonwealth Fusion Systems (CFS) აწყობს მაგნიტებს, რომლებსაც შეუძლიათ 20 ტესლა სიმძლავრის მაგნიტური ველის გენერირება, რაც დაახლოებით 13-ჯერ აღემატება ტიპური MRI აპარატის სიმძლავრეს. საჭირო ელექტროენერგიის რაოდენობის უზრუნველსაყოფად, მაგნიტები მზადდება მაღალტემპერატურული ზეგამტარებისგან, რომლებსაც მაინც სჭირდებათ თხევადი ჰელიუმით -253˚ C-მდე (-423˚ F) გაგრილება.
CFS ამჟამად მასაჩუსეტსში დაჩქარებული გრაფიკით აშენებს სადემონსტრაციო მოწყობილობას, სახელწოდებით Sparc. კომპანია ვარაუდობს მის ჩართვას 2026 წლის ბოლოს და თუ ყველაფერი გეგმის მიხედვით წარიმართება, ის 2027 ან 2028 წლებში ვირჯინიაში თავისი კომერციული მასშტაბის ელექტროსადგურის, Arc-ის მშენებლობას დაიწყებს.
არსებობს ორი ძირითადი ტიპის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს მაგნიტურ შეკავებას: ტოკამაკები და სტელარატორები.
ბრიტანული Tokamak Energy მუშაობს სფერული ტოკამაკის დიზაინზე. მისი ექსპერიმენტული მანქანა ST40 ამჟამად განახლების პროცესს გადის.
გერმანიაში 2015 წლიდან ფუნქციონირებს Wendelstein 7-X, დიდი სტელარატორი მოდულური ზეგამტარი კოჭებით, რომელსაც მართავს Max Planck Institute for Plasma Physics. რამდენიმე სტარტაპი, მათ შორის Proxima Fusion, Renaissance Fusion, Thea Energy და Type One Energy, ასევე ავითარებს საკუთარ სტელარატორებს.
ინერციული შეკავება (Inertial confinement)
თერმობირთვული სინთეზის მეორე მთავარი მიდგომა ცნობილია როგორც ინერციული შეკავება, რომელიც კუმშავს საწვავის კაფსულებს იქამდე, სანამ მასში არსებული ატომები არ გაერთიანდება.
ამ დრომდე ინერციული შეკავება ერთადერთი მიდგომაა, რომელმაც გადალახა ე.წ. სამეცნიერო გარდატეხის წერტილი (scientific breakeven) — როდესაც რეაქცია მეტ ენერგიას გამოყოფს, ვიდრე მოიხმარს. ეს ექსპერიმენტები ჩატარდა კალიფორნიაში, National Ignition Facility (NIF)-ში.
მიუხედავად ამისა, ათამდე სტარტაპი ხედავს ინერციული შეკავების პოტენციალს და აპროექტებს რეაქტორებს ამ ტექნოლოგიაზე დაყრდნობით. Focused Energy, Inertia Enterprises, Marvel Fusion და Xcimer ამის თვალსაჩინო მაგალითებია. თუმცა, არსებობს ორი კომპანია, რომლებიც არ იყენებენ ლაზერებს: First Light Fusion, რომელიც დგუშების გამოყენებას გვთავაზობს და Pacific Fusion, რომელიც ლაზერების ნაცვლად ელექტრომაგნიტური იმპულსების გამოყენებას გეგმავს.
წყარო: techcrunch.com
