تصور مفاعل الانصهار سبارك. تبلغ سعته 20٪ من ITER ، والحجم أصغر 65 مرة. الشكل: Ken Filar / MITإن الاندماج النووي الحراري الموجه هو الكأس المقدسة الحقيقية للطاقة. إذا تعلم الفيزيائيون الاحتفاظ بالبلازما في مصيدة مغناطيسية وإنفاق طاقة أقل على المغناطيسات مما يتم إطلاقه نتيجة للتفاعل ، فستتلقى البشرية مصدرًا لا ينضب تقريبًا للطاقة النظيفة ، ويمكن نسيان الوقود الأحفوري من الهيدروكربونات واليورانيوم ككابوس (خاصة منذ الأسهم لن تكون كافية لفترة طويلة).
تستهلك البشرية الآن 22255 تيراواط ساعة من الكهرباء سنويًا (بمتوسط
3052 كيلو واط في الساعة للفرد في جميع أنحاء العالم ، في روسيا - 6588 كيلو واط في الساعة ، في الولايات المتحدة الأمريكية - 12833 كيلو واط في الساعة ، في هايتي - 40 كيلو واط في الساعة للفرد). ينمو الاستهلاك كل عام ، وستنتهي المصادر الأحفورية عاجلاً أم آجلاً (يبقى اليورانيوم 235 نفسه لمدة 50 عامًا تقريبًا).
لذلك ، من الضروري الآن الاستعداد لنهاية عصر استخدام أنواع الوقود الأحفوري - والنظر في خيارات بديلة. يمكن أن تكون هذه مفاعلات الثوريوم ، مربي البلوتونيوم النيوتروني السريع ، الألواح الشمسية (لتلبية احتياجات البشرية يكفي لجمع 0.5 ٪ من الطاقة الشمسية التي تقع على الأرض) وما إلى ذلك. لكن الاندماج النووي هو الحل الأساسي للمشكلة ، لأنه يحتمل أن يمثل مصدرًا لا ينضب للطاقة لتطوير الكون بشكل عام. سوف يوفر الاندماج النووي ليس فقط احتياجات الطاقة الحالية للبشرية ، ولكن سيوفر المزيد من الطاقة. علينا أن نفكر أين ننفقها.
جرت محاولات لإنشاء مفاعل نووي حراري عامل بشكل متكرر. منذ عام 2007 ، بدأ العمل في بناء مفاعل نووي حراري تجريبي دولي (ITER) ، لكن المشروع خسر بشكل كبير 5 مليارات دولار ، وتم تأجيل المواعيد النهائية بشكل متكرر.
تجرى أيضًا تجارب أخرى مع الاندماج النووي الحراري ، لكنها حتى الآن بعيدة عن النتائج الحقيقية. الآن انضم أحدهم. أعلن علماء الفيزياء النووية من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، مع الشركة الجديدة كومنولث فيوجن سيستمز ،
عن بدء تجربة جديدة ، يعدون فيها ببناء نموذج أولي فعال لمفاعل الاندماج في غضون 15 عامًا فقط ، أي بحلول عام 2033. جذبت كومنولث فيوجن سيستمز استثمار 50 مليون دولار من عملاق الطاقة الإيطالي إيني للقيام بالعمل.
مدير المشروع هو Bob Mumgaard ، وقد تم تعيينه كمدير تنفيذي لشركة خاصة. "نحن نسعى جاهدين لإنشاء محطة طاقة تعمل بالاندماج في الوقت المناسب لمكافحة تغير المناخ.
قال مامجارد: نعتقد أن لدينا المعرفة العلمية والسرعة والنطاق للبدء في توصيل طاقة الانصهار النظيفة إلى الشبكة بعد 15 عامًا. ويقول خبراء إن هذا بيان طموح للغاية.
في مناقشات الاندماج النووي الحراري ، عادة ما يكون من المعتاد التحدث عن أفق مدته 30 عامًا أو أكثر. لكن فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يعتقد أنه يمكن أن يقلل من الوقت باستخدام مواد جديدة فائقة التوصيل في إنتاج مغناطيسات الخدمة الشاقة. نحن نتحدث عن مادة فائقة التوصيل من شريط فولاذي مطلي بأكسيد الإيتريوم والباريوم والنحاس (YBCO، i-be-ku). بعد اكتشاف هذه المادة في عام 1987 ، أصبح أول موصل فائق مع درجة حرارة حرجة تزيد عن 77 كلفن ، مما جعل الاستخدام الصناعي للموصلات الفائقة ممكنًا ، لأنه لأول مرة يمكنهم استخدام النيتروجين السائل الرخيص نسبيًا لتبريدهم.
يسمح لك YBCO بتصميم مغناطيس فائق القوة أصغر بكثير من ذي قبل. بادئ ذي بدء ، تعتزم MIT إنتاج نموذج أولي لمفاعل 100 ميجاوات ، بقياس 1/65 فقط من ITER ، في 10 سنوات. ستعطي الطاقة في نبضات مدتها 10 ثوانٍ - ليس من المخطط تحويل الحرارة إلى كهرباء ، لكن العلماء يتوقعون أن الطاقة الموردة ستكون ضعف تكلفة تسخين البلازما. في هذه الحالة ، تعتبر التجربة ناجحة. بعد ذلك ، سيبدأ بناء مفاعل بقوة 200 ميغاواط بمولد يوفر الكهرباء للشبكة المشتركة. إذا تم الانتهاء من المشروع بنجاح خلال الفترة المعلنة لمدة 15 عامًا ، فقد يكون هذا هو الأول في محطة الطاقة الاندماجية الواقعية في العالم.
يعمل مفاعل الاندماج على الهيدروجين. على عكس اليورانيوم والهيدروكربونات ، فهو مصدر لا ينتهي من الوقود تقريبًا.