ژاپن اولین راکتور همجوشی حالت پایدار جهان را راه‌اندازی می‌کند

این استارت‌آپ موسوم به «هلیکال فیوژن»(Helical Fusion) قصد دارد یک راکتور همجوشی حالت پایدار راه اندازی کند که اولین راکتور از این نوع در جهان خواهد بود.

این شرکت مستقر در توکیو قصد دارد در ابتدا یک راکتور آزمایشی بر اساس روش مارپیچی که یک تکنیک محصور کردن مغناطیسی است، توسعه دهد. پیش‌بینی می‌شود این راکتور ظرفیت تولید برق اولیه ۵۰ تا ۱۰۰ مگاوات داشته باشد.

این راکتور از دو سیم‌پیچ پیوسته مارپیچی تشکیل شده است و می‌تواند بدون جریان پلاسما کار کند.

این شرکت همچنین برنامه‌هایی برای تجاری‌سازی این نوع تولید انرژی پس از توسعه موفقیت آمیز راکتور خود دارد.

توسعه راکتور همجوشی مارپیچ تجاری برای تولید نیروی الکتریکی

تاکایا تاگوچی مدیرعامل هلیکال فیوژن به رویترز گفت: ما قصد داریم اولین راکتور ترکیبی حالت پایدار جهان را در ۱۰ سال آینده راه اندازی کنیم و نیروی الکتریکی تولید کنیم.

راکتور همجوشی با خروجی کوچک کاربردهای بالقوه‌ای به عنوان منبع انرژی محلی برای کارخانه‌هایی مانند کارخانه‌های ذوب آلومینیوم یا تیتانیوم، جزایر دور افتاده یا کشتی‌های بزرگ دارد.

هزینه ساخت این اولین نیروگاه در نوع خود حدود ۵ میلیارد دلار برآورد شده است که پس از بیش از یک سال کار مداوم، تعمیر و نگهداری می‌تواند در عرض سه ماه تکمیل شود تا به نرخ دسترسی بالای بیش از ۸۰ درصد برسد.

به گفته شرکت هلیکال فیوژن، واکنش همجوشی، ایزوتوپ‌های هیدروژن مانند دوتریوم و تریتیوم را با استفاده از یک گرم انرژی مشابه سوزاندن هشت تن روغن تولید می‌کند.

هدف هلیکال فیوژن که در سال ۲۰۲۱ تأسیس شد، اجرای موفقیت آمیز یک راکتور همجوشی مارپیچ تجاری برای نیروی الکتریکی بار پایه برای جامعه است.

این راکتور موسوم به هستیا(HESTIA) یک راکتور همجوشی دوتریوم-تریتیوم است که در آن تریتیوم با استفاده از سیستم‌های پوشش فلزی مایع تولید می‌شود و انتظار می‌رود نقش کارخانه آزمایشی همجوشی این شرکت را ایفا کند.

به گفته هلیکال فیوژن، اولین نیروگاه همجوشی در نوع خود که از هستیا استفاده می‌کند، یک راکتور همجوشی مارپیچی با قدرت ۱۰۰ مگاوات خواهد بود.

از آنجایی که جریان پلاسما در این راکتور مورد نیاز نیست، هستیا را می‌توان با بهره همجوشی کم به راه انداخت و عملکرد حالت پایدار اصولاً در حدود یک سال امکانپذیر است.

هلیکال فیوژن پس از چند سال صرف زمان برای مراحل توسعه، یک دستگاه نمونه اولیه برای ساخت و بهره‌برداری برای نمایش یکپارچه قبل از شروع ساخت هستیا برنامه‌ریزی کرده است.

احتمال راه‌اندازی در سال ۲۰۳۴

تاگوچی افزود: اگر ما راکتور آزمایشی را از سال ۲۰۳۴ به مدت چند سال راه اندازی کنیم، می‌توانیم ساخت یک راکتور تجاری را آغاز کنیم و در اولین فرصت آن را در حدود سال ۲۰۴۰ به بهره‌برداری برسانیم.

با این حال وی به چالش‌های خاصی در اجرای این طرح اشاره کرد. به گزارش رویترز، این چالش‌ها شامل مشکلاتی در جمع‌آوری یک تریلیون یِن برای ساخت این راکتور آزمایشی، ایجاد فناوری ابررسانایی در دمای بالا برای سیم‌پیچ‌ها و ایجاد قوانین امنیتی برای دریافت تاییدیه ساخت و ساز محلی است.

در یک راکتور همجوشی مارپیچ، میدان مغناطیسی(خطوط میدان مغناطیسی) لازم برای محصور شدن پلاسما به طور پایدار فقط توسط سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود. این کار اجازه می‌دهد تا با محصور شدن پلاسمای پایدار در دوره‌های طولانی و خروجی انرژی ثابت، آن را برای تولید برق مناسب کند.