تقول شركة الاندماج النووي إن المصنع سيوفر الكهرباء للشبكة – لكن لا تزال هناك أسئلة كبيرة

واحدة من العالم شركات الاندماج الخاصة الرائدةنشرت شركة Commonwealth Fusion Systems (CFS) مجموعة من الأوراق البحثية التي تقول الشركة إنها “تؤكد” أن محطة توليد الطاقة ARC الخاصة بها، إذا تم بناؤها على النحو المنشود، ستنتج كهرباء أكثر مما تستهلك. لكن بعض الباحثين يقولون إن النتائج الصادرة عن مفاعل اندماجي قيد التشغيل ضرورية للتحقق من صحة توقعاتهم، وإن التحديات الهندسية الكبيرة لا تزال بحاجة إلى حل.

وقد تلقت شركات الاندماج الخاصة ما يقرب من 10 مليارات دولار أمريكي من الاستثمارات على مدى العقد الماضي، مع وعد بإمكانية تسخير الاندماج النووي ـ وهو رد الفعل الذي يمد الشمس بالطاقة ـ على الأرض لإنتاج كهرباء نظيفة. وتقول شركة سي إف إس، التي يقع مقرها في كامبريدج بولاية ماساتشوستس، وشركات أخرى بما في ذلك شركة هيليون إنرجي في إيفريت بواشنطن، وشركة تي إيه إي تكنولوجيز في فوتهيل رانش بولاية كاليفورنيا، إنها ستعمل على تسليم مصانع الاندماج التجارية بحلول أوائل ثلاثينيات القرن الحالي.

قام الفيزيائيون في مرفق الإشعال الوطني الأمريكي في ليفرمور، كاليفورنيا، بإنشاء الأول رد فعل الاندماج الذي لفترة وجيزة أنتجت طاقة أكثر مما استهلكت في عام 2022. لكن لم يتمكن أي فريق من صنع مفاعل يمكنه إنتاج الطاقة بشكل مستمر، أو ما يكفي لترك فائض، أو أثبت أن المفاعل يمكن تشغيله بطريقة مجدية اقتصاديا.

مختبر الاندماج النووي الأمريكي يدخل عصرًا جديدًا: تحقيق “الإشعال” مرارًا وتكرارًا

تم نشر ورقة واحدة في 14 أبريل وتم نشر أربع ورقات أخرى في 4 يونيو في مجلة مجلة فيزياء البلازما^1–5. تم تأليف المقالات من قبل 58 باحثًا من CFS والمعاهد الأكاديمية الشريكة لها. يعرض المؤلفون تصميم محطة توليد الطاقة ARC والفيزياء التي تقف وراءها، بما في ذلك نمذجة السلوك المتوقع للبلازما، وهي المادة فائقة السخونة التي يحدث فيها الاندماج. يؤكد الباحثون على أوجه عدم اليقين التي يجب معالجتها قبل الانتهاء من التصميم.

لكن براندون سوربوم – كبير مسؤولي العلوم في لجنة الأمن الغذائي العالمي، ومقره في ديفينس بولاية ماساتشوستس – بدا واثقًا من نفسه، أثناء حديثه إلى الصحفيين في مؤتمر صحفي قبل نشر الأوراق البحثية. وقال إن الأوراق “تؤكد أنه عندما نبني محطة الطاقة الاندماجية ARC، فإنها ستعمل”.

يقول توني رولستون، المهندس النووي في جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة، إن الفريق الذي يقف وراء هذا المشروع هو «من أفضل الفرق في مجال الاندماج النووي»، ويستند مفهومهم إلى «العمل الجيد على مدار سنوات عديدة». ولكن لأن الشركة تمول من رأس المال الخاص، “فهناك ضغوط للمطالبة بالأشياء قبل أن يتم تقديم الأدلة بشكل كامل”، كما يقول.

دونات البلازما

تأسست شركة CFS كشركة منفصلة عن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج في عام 2018. وقد جمعت الشركة منذ ذلك الحين ما يقرب من 3 مليارات دولار، وتستعد لبدء تشغيل النموذج الأولي الخاص بها، وهو آلة عرض تُعرف باسم SPARC، في العام المقبل. سيتم استخدام نتائج SPARC لصقل جزء كبير من تصميم محطة توليد الطاقة ARC، والتي يمكن أن تبدأ عملياتها في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي.

تقول الشركة إن SPARC ستثبت صافي الطاقة، أي أنها ستنتج طاقة أكثر مما تحتاجه لحبس البلازما وتسخينها، ولكن ليس بالضرورة أكثر مما تستخدمه المحطة الأوسع للتشغيل. وتقول الشركة إن خليفتها، ARC، يجب أن تنتج طاقة كافية ليس فقط للحفاظ على عمليات المحطة ولكن أيضًا لتوصيل 400 ميجاوات من صافي الكهرباء إلى الشبكة بشكل مستمر، وهي كمية يمكن أن توفر الطاقة لحوالي 280 ألف منزل أمريكي متوسط.