Cat Clifford นักข่าวเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้านสภาพอากาศของ CNBC ที่ Helion Energy เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม
ภาพถ่ายโดย Jessie Barton การสื่อสารของ Helion Energy ด้วยกล้องของ Cat Clifford
ในวันพฤหัสบดีที่ 20 ตุลาคม ฉันได้เดินทางไปรายงานตัวที่ Everett, Wash. เพื่อเยี่ยมชม พลังงาน Helionการเริ่มต้นแบบฟิวชั่นที่ระดมทุนได้เกือบ 600 ล้านดอลลาร์จากนักลงทุนที่มีชื่อเสียงใน Silicon Valley ซึ่งรวมถึง Peter Thiel และ Sam Altman มีภาระผูกพันอีก 1.7 พันล้านดอลลาร์หากบรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพ
เนื่องจากนิวเคลียร์ฟิวชันมีศักยภาพในการผลิตพลังงานสะอาดในปริมาณที่ไม่จำกัดโดยไม่ก่อให้เกิดกากนิวเคลียร์เป็นเวลานาน จึงมักถูกเรียกว่า "จอกศักดิ์สิทธิ์" ของพลังงานสะอาด อย่างไรก็ตาม จอกศักดิ์สิทธิ์ยังคงเข้าใจยาก เนื่องจากการสร้างฟิวชั่นบนโลกขึ้นใหม่ในลักษณะที่สร้างพลังงานมากขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการจุดไฟปฏิกิริยาและสามารถคงอยู่ได้เป็นระยะเวลานานยังคงไม่สามารถบรรลุได้ หากเราสามารถจัดการฟิวชั่นในเชิงพาณิชย์ได้บนโลกและในวงกว้าง ปัญหาด้านพลังงานทั้งหมดของเราก็จะได้รับการแก้ไข ผู้เสนอฟิวชั่นกล่าว
การหลอมรวมยังอยู่บนขอบฟ้ามานานหลายทศวรรษแล้ว ซึ่งดูเหมือนอยู่ไกลเกินเอื้อม ดูเหมือนจะฝังแน่นอยู่ในเทคโนโลยียูโทเปียที่มีเฉพาะในนิยายแฟนตาซีแนววิทยาศาสตร์เท่านั้น
David Kirtley (ซ้าย) ผู้ร่วมก่อตั้งและ CEO ของ Helion และ Chris Pihl ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Helion
มารยาทภาพ Cat Clifford, CNBC
แต่การได้ไปเยี่ยมชมพื้นที่ทำงานและห้องทดลองขนาดใหญ่ของ Helion Energy ได้ดึงแนวคิดเรื่องการหลอมรวมออกจากความมหัศจรรย์อย่างสมบูรณ์และกลายเป็นของจริงที่อาจเป็นไปได้สำหรับฉัน แน่นอนว่า "ของจริงอาจเป็นไปได้" ไม่ได้หมายความว่าการหลอมรวมจะเป็นแหล่งพลังงานเชิงพาณิชย์ที่สามารถใช้จ่ายไฟให้กับบ้านและคอมพิวเตอร์ของคุณในปีหน้า แต่มันไม่รู้สึกเหมือนกำลังบินยานอวกาศไปยังดาวพลูโตอีกต่อไป
ขณะที่ฉันเดินผ่านอาคารพลังงานฮีไลออนขนาดใหญ่ในเอเวอเร็ตต์ อาคารหลังหนึ่งกำลังดำเนินการอยู่และอีกหลังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ฉันรู้สึกทึ่งกับบรรยากาศการทำงานในแต่ละวัน อุปกรณ์ก่อสร้าง เครื่องจักร สายไฟ โต๊ะทำงาน และชิ้นส่วนที่ดูคล้ายยานอวกาศจำนวนนับไม่ถ้วนมีอยู่ทั่วไป กำลังดำเนินการตามแผน เครื่องจักรที่ดูแปลกตากำลังถูกสร้างและทดสอบ
อาคาร Helion Energy อยู่ระหว่างการก่อสร้างเพื่อใช้เป็นเครื่องฟิวชันรุ่นต่อไป มองเห็นบรรยากาศสโมคกี้
มารยาทภาพ Cat Clifford, CNBC
สำหรับพนักงานของ Helion Energy การสร้างอุปกรณ์ฟิวชันคืองานของพวกเขา การไปที่สำนักงานทุกวันหมายถึงการใส่ส่วน A ลงในส่วน B และในส่วน C เล่นซอกับส่วนเหล่านั้น ทดสอบ และใส่ชิ้นส่วนเพิ่มเติม ทดสอบเหล่านั้น แยกส่วนเหล่านั้นออกจากกัน บางทีเมื่อมีบางอย่างใช้งานไม่ได้ แล้วประกอบกลับเข้าไปใหม่จนได้ แล้วย้ายไปส่วน D และส่วน E
วันที่ฉันไปเยี่ยมก็เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้เช่นกัน เพราะมันได้เพิ่มเลเยอร์ที่สองของความแปลกประหลาดที่กลายเป็นจริงให้กับการเดินทางเพื่อการรายงานของฉัน
เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม ภูมิภาคซีแอตเทิลเอเวอเร็ตต์ถูกปกคลุมไปด้วยควันไฟป่าระดับอันตราย ดัชนีคุณภาพอากาศสำหรับ Everett อยู่ที่ 254 ทำให้เป็นคุณภาพอากาศที่แย่ที่สุดในโลกในขณะนั้น ไอคิวแอร์.
อาคารของ Helion Energy อยู่ระหว่างการก่อสร้างเพื่อใช้เป็นเครื่องฟิวชันรุ่นที่เจ็ดในวันที่ควันไฟป่าไม่ได้จำกัดการมองเห็น
มารยาทภาพ Helion Energy
“ไฟป่าหลายครั้งที่เผาไหม้ในแคสเคดตอนเหนือเกิดจากสภาพอากาศที่อบอุ่น แห้งแล้ง และมีลมแรง ลมตะวันออกพัดไฟและพัดควันที่เป็นผลให้ไปทางตะวันตกสู่เอเวอเร็ตต์และภูมิภาคซีแอตเทิล” คริสตี้ เชสเตอร์ ชโรเดอร์, ผู้จัดการด้านวิทยาศาสตร์คุณภาพอากาศของ IQAir North America บอกฉัน
ภาวะโลกร้อนช่วยจุดไฟเหล่านั้น เดนิส แอล. เมาเซอรัลศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมและกิจการระหว่างประเทศที่ Princeton บอกฉัน
"การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีส่วนทำให้อุณหภูมิสูงและสภาพอากาศแห้งแล้งในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือในปีนี้" Mauzerall กล่าว “สภาพอากาศเหล่านี้ซึ่งรุนแรงขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ได้เพิ่มโอกาสและความรุนแรงของการเกิดเพลิงไหม้ซึ่งเป็นสาเหตุของคุณภาพอากาศที่ย่ำแย่อย่างยิ่ง”
เป็นเรื่องเลวร้ายที่ Helion บอกพนักงานทุกคนให้อยู่บ้านเป็นครั้งแรก ฝ่ายบริหารถือว่าอันตรายเกินไปที่จะขอให้พวกเขาออกจากบ้าน
สถานการณ์การมาเยือนของฉันทำให้เกิดการต่อสู้ที่ไม่สบายใจ ในอีกด้านหนึ่ง ฉันมีความหวังใหม่เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของพลังงานฟิวชัน ในเวลาเดียวกัน ฉันกำลังปล้ำอยู่ในตัวด้วยความรู้สึกกลัวอย่างสุดซึ้งเกี่ยวกับสภาพของโลก
ฉันไม่ได้อยู่คนเดียวในความรู้สึกน้ำหนักของช่วงเวลา “มันผิดปกติมาก” Chris Pihl ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Helionกล่าวถึงเรื่องควัน
Pihl ทำงานเกี่ยวกับฟิวชั่นมาเกือบสองทศวรรษแล้ว เขาเห็นว่าวิวัฒนาการมาจากขอบเขตของนักวิชาการฟิสิกส์ไปสู่สาขาหนึ่ง ตามด้วยนักข่าวอย่างใกล้ชิดและรวบรวมเงินลงทุนหลายพันล้าน ผู้คนที่ทำงานเกี่ยวกับฟิวชั่นกลายเป็นเด็กเจ๋ง ๆ ฮีโร่ที่ตกอับ ในขณะที่เราร่วมกันพัดผ่านความหวังที่เป็นจริงในการอยู่ในภาวะโลกร้อน 1.5 องศาที่เป็นเป้าหมายและในขณะที่ความต้องการพลังงานทั่วโลกยังคงเพิ่มขึ้น ฟิวชั่นคือโฮมรันที่บางครั้งรู้สึกเหมือนเป็นทางออกเดียว
“มันไม่ใช่เรื่องของการแสวงหาวิชาการ การแสวงหาเห็นแก่ผู้อื่น และตอนนี้มันกลายเป็นเกมเอาชีวิตรอดมากขึ้น ฉันคิดว่าด้วยหนทางที่ดำเนินไป” Pihl บอกฉัน ขณะที่เรานั่งอยู่ในสำนักงาน Helion ที่ว่างเปล่ามองออกไป ผนังควันสีเทา “ดังนั้นจึงจำเป็น และฉันดีใจที่ได้รับความสนใจ”
เทคโนโลยีของ Helion ทำงานอย่างไร
ซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง David Kirtley พาฉันไปรอบๆ ห้องแล็บอันกว้างใหญ่ที่ Helion กำลังทำงานเพื่อสร้างส่วนประกอบสำหรับระบบรุ่นที่เจ็ดของ Polaris แต่ละรุ่นได้พิสูจน์ให้เห็นถึงการผสมผสานระหว่างฟิสิกส์และวิศวกรรมที่จำเป็นในการนำแนวทางเฉพาะของ Helion มาหลอมรวมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ เครื่องต้นแบบรุ่นที่หก Trenta เสร็จสมบูรณ์ในปี 2020 และพิสูจน์แล้วว่าสามารถสูงถึง 100 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในการพิสูจน์แนวทางของ Helion
Polaris มีจุดมุ่งหมายเพื่อพิสูจน์ว่าเหนือสิ่งอื่นใด มันสามารถบรรลุไฟฟ้าสุทธิ นั่นคือเพื่อผลิตมากกว่าที่ใช้ - และได้เริ่มออกแบบระบบรุ่นที่แปดแล้วซึ่งจะเป็นระบบเกรดเชิงพาณิชย์ระบบแรก เป้าหมายคือการแสดงให้เห็นว่า Helion สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากฟิวชันได้ภายในปี 2024 และเพื่อให้มีพลังงานบนกริดภายในสิ้นทศวรรษ Kirtley บอกกับฉัน
Cat Clifford นักข่าวเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้านสภาพอากาศของ CNBC ที่ Helion Energy เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม Polaris ซึ่งเป็นเครื่องต้นแบบที่เจ็ดของ Helion จะอยู่ที่นี่
ภาพถ่ายโดย Jessie Barton การสื่อสารของ Helion Energy ด้วยกล้องของ Cat Clifford
ความเป็นไปได้บางประการในการรับพลังงานฟิวชันไปยังโครงข่ายไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกานั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ Helion ไม่สามารถควบคุมได้ — การจัดตั้งกระบวนการกำกับดูแลกับคณะกรรมการกำกับดูแลกิจการพลังงานนิวเคลียร์ และกระบวนการออกใบอนุญาตเพื่อขอการอนุมัติการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระบวนการที่ Kirtley ได้รับ บอกได้ตั้งแต่ไม่กี่ปีถึงมากที่สุดเท่าที่สิบปี เนื่องจากมีอุปสรรคด้านกฎระเบียบมากมายที่จำเป็นต่อการหลอมรวมเข้ากับกริด Kirtley กล่าวว่าเขาคาดว่าลูกค้าที่จ่ายเงินรายแรกของพวกเขาน่าจะเป็นลูกค้าส่วนตัวเช่น บริษัท เทคโนโลยีที่มีศูนย์ข้อมูลที่ต้องการพลังงาน การทำงานกับบริษัทสาธารณูปโภคจะใช้เวลานานขึ้น
ส่วนหนึ่งของระบบ Polaris ที่อาจดูเหมือนโลกอื่นที่สุดสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการไม่หลอมรวม (เช่นฉัน) การทดสอบ Polaris Injector Test ซึ่งเป็นวิธีที่เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันจะเข้าไปในอุปกรณ์
น่าจะเป็นวิธีการฟิวชั่นที่รู้จักกันดีที่สุดที่เกี่ยวข้องกับ tokamak ซึ่งเป็นอุปกรณ์รูปโดนัทที่ใช้แม่เหล็กที่มีพลังมหาศาลในการจับพลาสม่าซึ่งปฏิกิริยาฟิวชันอาจเกิดขึ้นได้ โครงการความร่วมมือระหว่างประเทศที่เรียกว่า ITER (“ทาง” ในภาษาละติน) กำลังสร้าง tokamak ขนาดใหญ่ในภาคใต้ของฝรั่งเศสเพื่อพิสูจน์ความสามารถในการหลอมรวม
Helion ไม่ได้สร้าง tokamak กำลังสร้างอุปกรณ์แคบยาวที่เรียกว่า Field Reversed Configuration หรือ FRC และรุ่นถัดไปจะมีความยาวประมาณ 60 ฟุต
เชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในการระเบิดเล็กๆ สั้นๆ ที่ปลายทั้งสองของอุปกรณ์ และกระแสไฟฟ้าที่ไหลเป็นวงจำกัดพลาสมา แม่เหล็กจะยิงตามลำดับเป็นพัลส์ โดยส่งพลาสมาที่ปลายทั้งสองข้างยิงเข้าหากันด้วยความเร็วที่มากกว่าหนึ่งล้านไมล์ต่อชั่วโมง พลาสมาชนกันในห้องฟิวชันกลางซึ่งรวมกันเป็นพลาสมาที่มีความร้อนสูงยิ่งยวดซึ่งมีอุณหภูมิถึง 100 ล้านองศาเซลเซียส นี่คือจุดที่เกิดการหลอมรวม ทำให้เกิดพลังงานใหม่ ขดลวดแม่เหล็กที่อำนวยความสะดวกในการบีบอัดพลาสมายังกู้คืนพลังงานที่สร้างขึ้น พลังงานบางส่วนนั้นถูกนำกลับมาใช้ใหม่และใช้เพื่อชาร์จตัวเก็บประจุที่ขับเคลื่อนปฏิกิริยาตั้งแต่แรก พลังงานพิเศษเพิ่มเติมคือไฟฟ้าที่สามารถใช้ได้
นี่คือการทดสอบหัวฉีดของ Polaris ซึ่ง Helion Energy กำลังสร้างชิ้นส่วนของเครื่องฟิวชันรุ่นที่เจ็ด จะมีหนึ่งในสิ่งเหล่านี้ในแต่ละด้านของอุปกรณ์ฟิวชันและนี่คือตำแหน่งที่เชื้อเพลิงจะเข้าสู่เครื่อง
มารยาทภาพ Cat Clifford, CNBC
Kirtley เปรียบเทียบการเต้นของเครื่องฟิวชันกับลูกสูบ
“คุณบีบอัดเชื้อเพลิง มันร้อนมากและรุนแรงมาก แต่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น และปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากชีพจรเล็กๆ นั้นก็มากกว่ากองไฟขนาดใหญ่ที่เปิดอยู่ตลอดเวลา” เขาบอกฉัน “และเนื่องจากเป็นชีพจร เนื่องจากเป็นเพียงพัลส์ความเข้มสูงเพียงเล็กน้อย คุณจึงทำให้เครื่องยนต์เหล่านั้นมีขนาดกะทัดรัดขึ้น เล็กลงได้มาก” ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการลดต้นทุน
ความคิดนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ เคิร์ทลีย์กล่าวว่ามันถูกสร้างทฤษฎีขึ้นในปี 1950 และ 60 แต่ไม่สามารถดำเนินการได้จนกว่าจะมีการพัฒนาทรานซิสเตอร์และเซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่ ทั้ง Pihl และ Kirtley ต่างมองไปที่การหลอมรวมในอาชีพการงานของพวกเขาก่อนหน้านี้ และไม่เชื่อว่ามันจะเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ จนกว่าพวกเขาจะมาที่การออกแบบ FRC นี้
คูน้ำอื่นที่ต้องข้าม: การออกแบบนี้ใช้เชื้อเพลิงที่หายากมาก เชื้อเพลิงสำหรับวิธีการของ Helion คือดิวเทอเรียม ซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนที่หาค่อนข้างง่าย และฮีเลียม XNUMX ซึ่งเป็นฮีเลียมชนิดหายากมากที่มีนิวตรอนพิเศษหนึ่งนิวตรอน
“เราเคยต้องบอกว่าคุณต้องออกไปในอวกาศเพื่อรับฮีเลียมสามเพราะมันหายากมาก” Kritley กล่าว เพื่อให้เครื่องฟิวชันสามารถปรับขนาดได้ Helion กำลังพัฒนาวิธีสร้างฮีเลียมสามด้วยฟิวชัน
ความหวัง
