Fuusioyritykset ovat edistyneet merkittävästi vuoden 2022 alussa kerättyään maamerkit 2,8 miljardia dollaria vuonna 2021. Muutaman ensimmäisen kuukauden aikana Joint European Torus (JET) rikkoi 24 vuotta vanhan fuusioennätyksen – tuotannon kaikkien aikojen korkein jatkuva fuusioenergiapulssi; First Light Fusion esitteli fuusiota; ja HB11 Energy osoittivat vedyn ja boori-11:n fuusiota suuritehoisilla lasereilla tuottaen 10 kertaa odotettua enemmän fuusiota. Lisäksi kriittisten suunnitteluhaasteiden ratkaisemiseen on tullut runsaasti pääomaa, sillä First Light Fusion, Marvel Fusion ja Kyoto Fusioneering ovat kaikki keränneet merkittäviä rahoituskierroksia pelkästään helmikuussa.
Fuusio voi tarjota erittäin tarpeellisen, runsaan ja nollahiilisen perusenergialähteen ilman ydinonnettomuuden tai pitkäikäisen radioaktiivisen jätteen riskiä. ITER, 35 maan tukema tokamak-fuusiohanke, huomauttaa, että fuusioreaktio vapauttaa neljä miljoonaa kertaa enemmän energiaa kuin hiilen, öljyn tai kaasun polttaminen. Fuusioteknologia on uutta ja kallista, minkä vuoksi se vaatii suuria pääomamääriä teknologiansa riskien poistamiseksi ja kaupallistamisen nopeuttamiseksi. Vaikka äskettäinen valtiontuki – kuten Yhdysvaltain DOE:ltä Biden-Harrisin hallinnon kaupallista fuusioenergiaa koskevan suunnitelman ohjeiden mukaisesti myöntämä 50 miljoonan dollarin tuki – osoittaa, että fuusioteknologian kehitystä on vauhditettava, valtion rahoitus kalpenee. pääomayhtiöt keräävät miljardeja dollareita yksityisten sijoittajien kautta. Valkoisen talon julkisen ja yksityisen fuusiokumppanuuden suunnittelu ja valtion lisätuki voivat olla ratkaisevan tärkeitä fuusio-esittelyn ja pilottihankkeiden auttamiseksi, jotta voidaan osoittaa sen potentiaali peruskuormitusenergian lähteenä.
Vaikka kaikki fuusioyhteisön jäsenet eivät ole yhtä mieltä siitä, kuka saavuttaa ensimmäisenä positiivisen nettoenergiahyötykynnyksen tai kaupallisen aseman, kaikki ovat samaa mieltä siitä, että fuusio ei ole enää 20 vuoden odotuspeli, mikä johtuu suurelta osin tietojenkäsittelyn vaikutuksista. tehoa edistyneen mallintamisen tukemiseen. Jokaisella yrityksellä on erilaisia polkuja ja haasteita päästä fuusio-, voitto- ja kaupallisiin vaiheisiin.
Tiede & Engineering
Kalifornialainen TAE Technologies kehittää edistynyttä sädekäyttöistä kenttäsuuntaisen konfiguraation reaktoria, jonka tavoitteena on käyttää vety-booripolttoainekiertoa. TAE:n nykyistä fuusioalustaa Normania on käytetty menestyksekkäästi korkeampien lämpötilojen kokeisiin, ja sen seuraajaa, Copernicusta, käytetään jatkamaan näitä kokeita. TAE:n seitsemännen sukupolven alusta, Da Vinci, pyrkii esittelemään sekä fuusiota että nettoenergiahyötyä. Da Vincin odotetaan olevan verkossa joskus vuonna 2027 tai 2028, ja se käsittelee vety-boori-11-polttoaineen käyttöön liittyviä teknisiä haasteita. TAE:n perustaja Harry Hamlin uskoo, että niiden tärkein etu on vety-booripolttoaineen käyttö, koska se mahdollistaa aneutronisen fuusioreaktion.
HB11 Energy käyttää samalla tavalla vety-boori-11-polttoainetta, mutta lasersytytetyllä, ei-termisellä käynnistysreaktiolla. Kuten aiemmin mainittiin, yritys osoitti ei-termisen fuusioreaktion aiemmin tänä vuonna ja tuotti 10 kertaa odotettua enemmän fuusiota, mikä edustaa huomattavan suurta 0,05 %:n voittoa. HB11:n tavoitteena on käyttää reaktiota sähkön tuottamiseen muuntamalla suoraan varautunutta heliumia. Simulaatiot ja laskentateho, jotka ovat suuresti nopeuttaneet kokeellisia löytöjä vakiintuneemmille reaktorirakenteille, kuten tokamakin, eivät ole vielä kypsiä HB11:n teknologialle. HB11:n perustaja Warren McKenzie kertoi Cleantech Groupille, että yritys aikoo kerätä rahoitusta tänä vuonna jalostaakseen useita tavoitekonsepteja, joita harkitaan voiton (Q) maksimoimiseksi. Näiden simulaatioiden kehittäminen auttaa tutkimaan niiden reaktioiden taustalla olevaa tiedettä ja optimoimaan tavoitesuunnittelua, joka voi saavuttaa nettoenergian lisäyksen ja enemmän.
Toisin kuin TAE ja HB11 käyttävät vety-boori-11-polttoainetta, First Light Fusion ja General Fusion käyttävät molemmat tehonsa deuterium-tritium (DT) -polttoainetta. heidän reaktioitaan. Vaikka vety-boorireaktio on aneutroninen, DT-reaktio tuottaa neutroneja ja vaatii siksi prosessin energian vangitsemiseksi neutroneista reaktorin vaurioitumisen välttämiseksi.
First Light Fusion luo fuusiota ampumalla ammuksen DT-polttoainepellettiä kohti, mikä aiheuttaa iskuaallon ja ontelon romahtamisen, joka johtaa fuusioon. Kuten aiemmin todettiin, he ovat todistaneet tämän periaatteen perusfysiikan, jonka Yhdistyneen kuningaskunnan atomienergiaviranomainen vahvisti 6. huhtikuuta th, 2022. Lähestymistapa mahdollistaa huomattavasti yksinkertaistetun laitoksen suunnittelun, joka perustuu sulaan litiumiin. vesiputous”, joka kattaa 99 % sen reaktiokehästä, neutronien haurastumisen ratkaisemiseksi. Bart Markus, First Lightin puheenjohtaja, uskoo, että avain tämän tekniikan nopeaan kehitykseen on ollut "...kyky simuloida reaktiota, sen avulla voimme iteroida geometriaa ja materiaaleja ja suorittaa noin 2 000 iteraatiota in silico jokaista fyysistä koetta kohden. .” First Lightin seuraava askel on voitto, jolloin ne hyödyntävät suunnittelua parantaakseen polttoainetavoitteensa johdonmukaisen osumisen tarkkuutta. Yrityksen fuusioaikajana näkee ne nettovoittoina 2020-luvun puolivälissä tai myöhemmin, ja sen suunnittelun ansiosta Bart näkee heidät oikealla tiellä aloittamaan kaupallisen tehtaan rakentamisen sillä hetkellä.
BC-pohjainen General Fusion käyttää pulssiprosessia plasmainjektorin ja puristusjärjestelmän kanssa plasman puristamiseen ja lämmittämiseen fuusioolosuhteisiin. Yritys saavuttaa tämän puristuksen lyijylitiumista valmistetulla, romahtaneella nestemäisellä metalliseinällä. Nestemäinen metallikerros toimii sekä reaktorinsa suojana että hidastaa DT-polttoaineen reaktiossa syntyviä neutroneja ja imee niiden energiaa. Tammikuussa General Fusion ilmoitti osoittaneensa tekniset valmiudet, joita tarvitaan kompressioprototyypin skaalaamiseen täysitehoiseksi järjestelmäksi. Toimitusjohtaja Christofer Mowry sanoo, että yhtiön painopiste on kaupallistamisstrategiassaan, kun se ilmoitti äskettäin rakentavansa demonstraatiotehtaan, joka on 70 % kaupallisen tehtaan mittakaavassa. Esittelytehdas rakennetaan Yhdistyneeseen kuningaskuntaan, jotta se hyödyntää Joint European Toruksen (JET) kokemusta ja toimitusketjun osaamista sen sulkeutuessa. General Fusion käyttää laitosta mahdollisuutena vastata suunnitteluhaasteisiin, jotka liittyvät sen kahden hyväksi todetun järjestelmän, plasmainjektorin ja kompressiojärjestelmän, yhdistämiseen, ja sen odotetaan olevan verkossa vuosina 2026/2027.
Muuta viimeaikaista markkinatoimintaa
Pidä silmällä…
Yksi suuri haaste, jonka tritiumpolttoainetta käyttävä keksijä on kohdannut, on tritiumin jalostus. Yritykset, kuten First Light Fusion ja General Fusion, käsittelevät tätä ongelmaa pommittamalla litiumiaan reaktion neutronisivutuotteella tuottaakseen tarpeeksi tritiumpolttoainetta voimalaitoksen ylläpitämiseen. Kyoto Fusioneering, Kioton yliopistosta syntynyt startup, ei kehitä fuusioreaktoria, vaan suunnittelee ja suunnittelee teknologioita, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä tokamak-reaktorien menestykselle. Kioto aikoo lisensoida SCYLLA Advanced Self-Cooled Blanketin tokamak-fuusioyhtiöille tarjotakseen tritiumin omavaraisuuden, mahdollistaakseen toiminnan korkeassa lämpötilassa (~1000 °C) ja vähentääkseen neutronien haurastumista. Yhtiö keräsi 11,7 miljoonaa dollaria B-sarjan kierroksella helmikuussa Coral Capitalin johdolla ja sai 7 miljoonaa dollaria lainasopimuksia Kyoto Bankilta, Sumitomolta ja MUFG Bankilta.
