Sab hauv 'Tokamak' fusion reactor nyob rau hauv kev tsim kho ntawm ITER fusion project hauv Fabkis, Cuaj hlis 2021.
ASSOCIATED XOVXWM
Tau nce ntau dua $ 3 nphom hauv 2021 los ntawm cov nyiam ntawm Bill Gates thiab Jeff Bezos, fusion developers hais tias qhov zero-carbon zog qhov no yuav yog qhov tseeb hauv ib xyoo caum.
Nws yog qhov tseeb tias nuclear fusion tuaj yeem ua haujlwm ntawm qhov ntsuas - tsuas yog saib cov hnub qub. Rau 70 xyoo physicists tau npau suav ntawm bottling lub hnub qub lub hwj chim nyob rau hauv daim ntawv ntawm fusion reactors uas yuav ua rau lub hwj chim hluav taws xob daim phiaj nrog tib yam limitless, xoom-carbon tshwm sim uas ua rau lub hnub ci. Tus Vaj Ntsuj Plig Dawb Huv no tau tshaj tawm ntev li 20 lossis 30 xyoo dhau los, tab sis cov kiv cua fusion tau tsis kam tso txoj kev ntseeg. Thiab rau qhov laj thawj zoo. Fusion (smashing ua ke hydrogen atoms rau hauv helium) cog lus tias tsis muaj pes tsawg-carbon hluav taws xob fais fab nrog xoom kev pheej hmoo ntawm meltdown thiab zoo li tsis muaj cov khoom siv hluav taws xob cuam tshuam nrog cov hluav taws xob nuclear uas twb muaj lawm uas khiav ntawm fission (qhov sib cais ntawm uranium atoms rau hauv cov khoom me).
Txoj kev npau suav tau tshoov siab Ajay Royan, cofounder ntawm Mithril Capital (nrog billionaire Peter Thiel), uas nyob rau xyoo 2013 thawj zaug nqis peev $ 2 lab hauv Redmond, Wash.-raws li Helion Zog kom nws tuaj yeem tsim tus qauv "rov ua dua lub zog pulse" tshuab. Mithril tau nqis peev hauv Helion txij li thaum, suav nrog nws qhov tsis ntev los no $ 500 lab puag ncig (tus nqi ntawm lub tuam txhab ntawm $ 3 nphom) - nrog cov lus cog tseg ntawm $ 1.7 billion ntxiv yog tias lub tuam txhab xya tus qauv ua haujlwm raws li kev cia siab. Helion's round yog coj los ntawm Sam Altman ntawm Y Combinator.
Xyoo 2021 yog ib qho loj rau ob qho tib si fusion nyiaj txiag thiab kev kwv yees, raws li cov neeg tsim khoom tau nce ntau dua $ 3 nphom los pab nyiaj rau lawv cov tshuab tom ntej - nrog rau qee qhov tam sim no cog lus kev lag luam fusion hauv tsuas yog tsib xyoos. Royan zoo siab pom fusion tau txais kev mloog ntau dua; "Nco ntsoov 2021 yuav yog qhov hloov pauv rau fusion raws li Google analytics, tab sis qhov hloov pauv tiag tiag tau tshwm sim rau kaum xyoo dhau los thaum lub zog hluav taws xob hla dhau qhov pib."
CEO David Kirtley piav qhia tias thawj zaug R&D ua haujlwm tom qab Helion tau ua tiav hauv tsoomfwv cov chaw sim, tawm ntawm Helion tau spun hauv 2013. Kev ywj pheej los ntawm tsoomfwv R&D bureaucracy, Helion tau tsim cov qauv tshiab ib zaug ntxiv txij thaum ntawd los. "Lub siab xav pib tsis zoo rau muaj, nws yog qhov yuav tsum tau ua. thiab qhov uas peb tau tsom ntsoov rau thaum pib, ”Kirtley hais.
Xyoo 2020 Helion tau ua tiav nws qhov thib rau lub qauv reactor, hu ua Trenta. Nws yog tam sim no tsim ib lub xya, Polaris, thaum twb tsim lub yim, Antares, uas Kirtley npaj siab los ua thawj fusion tshuab puas tau muab tso tawm ntau zog tshaj nws yuav siv sij hawm nyob rau hauv. Nrog rau ceev iteration, Helion tau txais txiaj ntsig los ntawm kev txawj ntse hauv zos. Nws tsim lub tshuab Polaris hauv Everett, Wash., nyob ze ntawm Boeing cov chaw tsim khoom loj tshaj plaws, qhov chaw uas lawv tuaj yeem siv lub tshuab txais tos ntawm kev cog lus engineers thiab precision manufacturers. Kirtley hais tias lawv siv sijhawm thaum sawv ntxov tinkering, hloov kho cov tshuab, thiab txhawb nqa cov khoom siv hluav taws xob. "Txhua tav su thaum 3 teev tsaus ntuj peb pib ua fusion."
Helion cofounders Chris Pihl (L) thiab David Kirtley, hauv chav kuaj.
Helion/Cory Parris
Txhawm rau nkag siab txog Helion txoj hauv kev, ua ntej xav txog kev sib nqus sib nqus uas tshwm sim thaum koj sim yuam cov ncej zoo ntawm ob lub hlau nplaum sib nqus ua ke. Nws yog lub hauv paus ntsiab lus uas ua rau "mag-lev" thev naus laus zis zoo li Nyiv lub tsheb ciav hlau nto moo, uas siv cov hlau nplaum sib nqus kom ntab saum huab cua.
Cov kws tshawb fawb fusion tau ntau xyoo tau nrhiav los tsim lub ntiaj teb cov khoom siv hluav taws xob uas muaj zog tshaj plaws, uas lawv tsim cov tshuaj tiv thaiv chav nrog cov hlau nplaum kom muaj zog uas lawv tuaj yeem muaj, thiab compressed, cov kwj dej ntawm cov khoom siv hluav taws xob zoo rau hauv lub pob plasma kub uas lawv fuse rau hauv. helium.
Hauv Helion cov txheej txheem tshiab, lub zog tso tawm hauv kev sib xyaw ua ke tsis tu ncua tawm tsam nws qhov chaw sib nqus, uas thawb rov qab - ua rau oscillations ("zoo li lub piston," hais tias Kirtley) uas tsim hluav taws xob tam sim no, uas Helion ntes ncaj qha los ntawm lub reactor. . (Yog xav paub ntxiv, nyeem txog Faraday txoj cai ntawm induction.)
Rendering ntawm Helion's fusion "lub cav."
Kev Tiv Thaiv
Royan ntawm Mithril hais tias tej zaum qhov kev nyiam tshaj plaws ntawm Helion txoj kev tsim hluav taws xob ncaj qha yog nws qhov yooj yim. Lwm txoj hauv kev fusion tsom los tsim kom muaj cua sov, txhawm rau txhawm rau boil dej thiab lub zog chav turbines, uas ua rau hluav taws xob - zoo li ntawm cov chaw tsim hluav taws xob nuclear. “Peb tuaj yeem ua nws yam tsis muaj chav turbines lossis cov yees txias. Peb tshem tawm ntawm lub tshuab hluav taws xob. "
Kom paub tseeb tias, Kirtley nkag siab txog fusion skepticism, tshwj xeeb tshaj yog nyob ib ncig ntawm nws lub sijhawm nruj. Nws pib nws txoj hauj lwm nyob rau hauv lub fusion teb, kev tshoov siab los ntawm cov kws tshawb fawb ntawm lub teb chaws labs nyob rau hauv lub xyoo 1960s uas tau ua loj kev loj hlob nyob rau hauv sib nqus ntim (vying nrog Lavxias teb sab kws tshawb fawb los tsim donut-shaped reactors hu ua tokamaks) txawm ua ntej invention ntawm transistors. Tab sis Kirtley poob kev ntseeg tom qab txiav txim siab txog cov txheej txheem thaum ntxov tsuas yog tsis tuaj yeem hloov pauv sai txaus los ua lag luam daws teeb meem - yog li nws tau mus ua haujlwm ntawm kev ua haujlwm siab tshaj plaws hauv kev siv dav hlau plasma jets tswj los ntawm electromagnets. Nws tau rov qab los rau hauv thaj tsam xyoo 2008 los pab ua lag luam Helion's tech.
Nyob rau hauv lub sij hawm nws envisions manufacturing fusion generators nyob rau hauv ib lub Hoobkas. A 50 mw scale system, ntim rau hauv peb lub thawv ntim khoom loj yuav muaj zog 40,000 lub tsev. "Nyob rau hauv 10 xyoo peb yuav muaj hluav taws xob ua lag luam muag, kom paub meej."
Qhov ntawd tso Helion hauv kev sib tw nrog Boston-based Commonwealth Fusion Systems, MIT spinoff, uas tau nce $ 1.8 billion los ntawm cov tub ua lag luam suav nrog Bill Gates thiab George Soros. CEO Bob Mumgaard hais tias lawv yuav muaj lub reactor ua haujlwm hauv 6 xyoo. Nws qhov kev cia siab yog buoyed los ntawm Commonwealth qhov kev ua tau zoo rau lub caij ntuj sov ntawm cov khoom siv hluav taws xob tshiab uas tsim los nrog cov khoom siv hluav taws xob ua los ntawm lub ntiaj teb tsis tshua muaj barium tooj liab oxide.
Mumgaard hais tias cov hlau nplaum uas muaj zog heev no yuav ua rau Lub Tebchaws kom ua tiav lawv cov kev sib xyaw ua ke ntau dua ntawm kev tsim cov khoom noj khoom haus zoo li "tokamak" reactor, uas Mumgaard hu ua "lub raj mis sib nqus loj" uas muaj zog sib nqus tswj cov pob ntawm 100 lab degree plasma - " lub hnub qub khoom."
Muaj kwv yees li 150 tokamaks thoob ntiaj teb; qhov loj tshaj yog nyob rau hauv kev tsim kho nyob rau hauv Fabkis rau $ 30 billion los ntawm ib tug thoob ntiaj teb consortium hu ua ITER. Lub tshuab 20,000-tuj, qhov loj ntawm qhov chaw ntaus pob basketball, tau teem tseg kom tiav los ntawm 2035.
Tab sis Mumgaard npaj siab rau Commonwealth Fusion ua rau ITER tsis siv ua ntej nws tseem ua tiav. Nws ntug yog nyob rau hauv daim ntawv thov ntawm "siab kub" superconductors ua nrog tsawg ntiaj teb barium tooj liab oxide (aka ReBCO).
CEO Bob Mumgaard ntawm Commonwealth Fusion Systems sawv ntawm cov cuab yeej ntsuas tam sim no ntawm cov tuam txhab chaw nyob hauv Cambridge, MA thaum lub Cuaj Hlis 17, 2021.
Boston Globe ntawm Getty Images
Superconductors txav hluav taws xob tam sim no nrog zero poob (zoo dua li tooj liab, piv txwv li). Thiab lawv yog tus yuam sij ua kom muaj zog electromagnets. Lub Tebchaws tau pom tias los ntawm kev ua nws cov hlau nplaum siv cov kab xev tshwj xeeb barium tooj liab oxide (xws li daim kab xev pom nyob rau hauv VHS cassette) nws tuaj yeem ua tiav cov hlau nplaum muaj zog dua li qhov xav tau ntawm ITER, tab sis ntawm 1/20th qhov ntsuas.
Thaum ITER cov hlau nplaum tseem ceeb (hu ua solenoids) yuav hnyav li 400 tons thiab ua tiav thaj chaw muaj zog dua 12 tesla, Lub Tebchaws tau pom 15-tuj hlau nplaum, txhua tus siv 300 km ntawm ReBCO daim kab xev nyias, uas yuav tsim 20 tesla (rau kev sib piv, a magnetic resonance imaging tshuab ua 1.5 tesla).
"Qhov no qhib lub tshuab fusion," hais tias Mumgaard. CES tau sim cov hlau nplaum lub caij ntuj sov dhau los thiab tshaj tawm tias nws "pov thawj" tias kev tshawb fawb ntawm fusion tau tam sim no ua tiav zoo thiab txhua yam uas tseem tshuav yog tsim lub reactor. "Peb nkag siab cov ntaub ntawv zoo thiab xav tias peb tuaj yeem ua qhov no hauv peb xyoos," Mumgaard hais. "Los ntawm 2030 peb yuav pom fusion ntawm kab sib chaws."
CES tau teeb tsa los tsim nws lub tshuab fusion ntawm thaj chaw 47-acre hauv Massachusetts, thiab twb tau ua haujlwm rau ntau txhiab mais ntawm ReBCO daim kab xev. Puas muaj peev xwm muaj lub ntiaj teb tsawg dhau los ua qhov txwv tsis pub muaj nyob hauv fusion's rollout? Tsis hais Mumgaard. “Ib tsob nroj fusion yuav muaj tsawg lub ntiaj teb tsawg dua li cua turbine. Fusion tsis yog hais txog cov peev txheej koj xav tau rau kuv lossis twj tso kua mis. Nws yog hais txog technology. "
Hauv Chengdu, Suav cov kws tshawb fawb tau tsim lub tokamak no, hu ua 'Artificial Sun'.
VCG ntawm Getty Images
Yuav tsum muaj chaw rau ntau tshaj ib tug fusion yeej. Lwm cov thawj coj suav nrog General Fusion, nyob hauv Canada thiab txhawb nqa los ntawm Jeff Bezos, uas tau nce $ 130 lab xyoo no. Lwm cov neeg tseem ceeb hauv kev ua si fusion yog Neal thiab Linden Blue, uas yog tus tswv San Diego-based General Atomics, uas tau ntau xyoo tau ua haujlwm tshawb fawb tokamak sawv cev ntawm DOE, thiab xyoo no xa mus rau ITER lub siab ntawm nws cov tokamak electromagnets - 1,000 tuj central solenoid. Thiab muaj TAE Zog ntawm California, uas tau sim nrog $ 1 nphom rau kaum xyoo dhau los, thiab tau nce $ 130 lab thaum muaj kev sib kis.
Fusion tech tej zaum yuav tau txais nws qhov pib hauv tsoomfwv cov chaw sim nyiaj txiag, tab sis nws cov txiaj ntsig yuav tau tso siab rau cov nyiaj ntiag tug. Amy Roma, tus khub ntawm Hogan Lovells hauv Washington, DC, hais tias tam sim no nyob rau hauv limbo Build Back Better daim nqi yuav suav nrog $ 875 lab rau qib siab nuclear, tab sis rau tam sim no, kev lag luam yuav tsum tau txiav txim siab rau lub chaw ua haujlwm tshiab ntawm kev ua qauv qhia siab heev nyob rau hauv Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Ruaj Ntseg, tau txais nyiaj los ntawm Txoj Cai Infrastructure tsis ntev los no. Zero-carbon nuclear kuj tseem yuav tau txais txiaj ntsig los ntawm Thawj Tswj Hwm Biden qhov kev txiav txim siab tsis ntev los no hu rau tsoomfwv txoj kev yuav khoom hluav taws xob kom "zero" los ntawm 2030.
Legendary tech investor Steve Jurvetson, ib tug Commonwealth Fusion backer uas tau sau nws thawj daim tshev rau fusion tshawb fawb 25 xyoo dhau los, yog ze li ntawm giddy tias qhov npau suav ntev ncua sij hawm yuav dhau los ua qhov tseeb. “Muaj ntau tus naysayers txog thaum nws ua tiav. Tom qab ntawd lawv hais tias nws pom tseeb. "
Mithril's Royan hais tias nws twb tau ua haujlwm los kho nws lub moj khaum los xav txog qhov txawv ntawm lub ntiaj teb yuav zoo li cas thaum fusion yog tiag tiag - "Xav txog lub sijhawm rau dej desalination, thiab chiv ntau lawm. Qhov no tau hloov pauv kev lag luam dej thaum hmo ntuj, thiab yog li kev lag luam ntawm kev ua liaj ua teb. " Nws yog tag nrho ib feem ntawm tib neeg txoj kev, nws hais tias, "kom ua pov thawj Malthus yog neeg ruam."
Tau qhov twg los: https://www.forbes.com/sites/christopherhelman/2022/01/02/fueled-by-billionaire-dollars-nuclear-fusion-enters-a-new-age/