Yksityinen fuusioyhtiö Helion Energy aikoo rakentaa fuusiovoimalan, joka pystyy toimittamaan sähköä Microsoftille seuraavan viiden vuoden aikana. Helion Energy tuo fuusioenergiaa massoille, ja Microsoft allekirjoittivat äskettäin sopimuksen yhtiön kanssa 5 MW:n energian ostamisesta vuoteen 50 asti, joka toimittaisi noin 2028 40,000 kotitaloutta.
Sam Altman sijoitti yhtiöön myös 375 miljoonaa dollaria marraskuussa 2021 ja on innostunut yhtiön mahdollisuuksista. Vaikka fuusioenergian tuotanto on haastavaa, yritys etenee hyvin ja sen kuudennen prototyypin odotetaan ylittävän maksimilämpötilan tuottaakseen sähköä tarkemmin. Lisäksi yrityksen johtajat uskovat sen olevan aurinko- ja tuulivoimaa luotettavampi.
Helion Energy yrittää rakentaa fuusiovoimalaitoksen, joka voi tuottaa tarpeeksi sähköä Microsoft viidessä vuodessa. Toukokuussa Microsoft teki ostosopimuksen Helionin kanssa 50 megawattia energiaa vuoteen 2028 asti. Tämä riittää toimittamaan sähköä noin 40,000 XNUMX kotitaloudelle.
Sam AltmanToimitusjohtaja OpenAI, on kiinnostunut fuusioenergian ja Helionin mahdollisuuksista. Aiemmin hän sanoi olevansa erittäin innoissaan siitä, mitä siellä tapahtuu. Marraskuussa 2021 Altman johti E-sarjan kierrosta investoimalla 375 miljoonaa dollaria.
Scott Krisiloff, Helion Energyn liiketoimintajohtaja, kertoi haastattelussa, "Fuusioenergialla voitaisiin antaa virtaa datakeskuksille, jotka kuluttavat paljon sähköä."
Vaikka fuusioenergian mahdollisuudet ja sitoumukset ovat korkeat, sen tuotanto on erittäin vaikea tehtävä. Fuusion tarvitseman lämpötilan saavuttaminen sähkön tuottamiseksi on erityisen haastavaa. Helionin mukaan se on ensimmäinen yksityinen fuusioyhtiö, joka rakentaa teknologian, joka pystyy saavuttamaan tämän lämpötilan.
Krisiloff sanoi, "Kun väestömme on kasvanut ja vaatinut lisää tietoa ja enemmän yhteyksiä Internetiin, myös väestömme energiantarpeet kasvavat. Helion työstää parhaillaan seitsemättä prototyyppiään, Polaris, jonka odotetaan valmistuvan vuonna 2024 ja joka tuottaisi ensimmäisenä sähköä fuusiosta."
"Fuusio on jotain, jota hyödynnämme päivittäin; kaikki energiamme juontaa juurensa jollain tavalla fuusioon. Emme kuitenkaan ole koskaan pystyneet valjastamaan sitä maan päällä siten, että voisimme tuottaa siitä sähköä." Krisiloff lisäsi.
Miten fuusioenergiaa tuotetaan?
Fuusioenergiaa tuotetaan 40 jalkaa pitkässä putkessa. Kun kaksi atomia joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa ja muodostavat yhden atomin, tapahtuu fuusioenergiaa. Helionin plasmakiihdyttimen avulla deuterium fuusioituu Helium-3:n tuottamiseksi.
Deuterium on a vedyn muoto vedessä ja helium-3:a käytetään reaktioon, joka laitetaan sitten 40 jalkaa pitkään putkeen. Siellä materiaalit puristetaan 100 miljoonaan celsiusasteeseen.
Se on Krisiloffin mukaan oikea ehto sähkön tuottamiseen. Trenta on Helionin kuudes ja uusin prototyyppi, joka pystyy ylittämään 6 miljoonan celsiusasteen lämpötilarajat. Krisiloffin mukaan "Se on yksi koneen sykli, jonka jälkeen sitä pulssitaan uudestaan ja uudestaan saadaksesi enemmän energiaa ulos."
Miten fuusio on parempi energialähde kuin aurinko ja tuuli?
Krisiloff selitti, "Fuusioenergiasta lupaavaa tekee se, että sille on runsaasti polttoainelähteitä. Polttoaine tulee vedestä deuteriumina, jota löytyy runsaasti maapallolla. Toinen fuusion etu on, että se on turvallisempaa verrattuna muihin energiamuotoihin, kuten ydinenergiaan tai fissioon, joka on ketjureaktio. Se tarkoittaa, että jos koneelle tapahtuu jotain, se sammuttaa fuusioenergiaa välittömästi."
Krisiloffin mukaan fuusiossa syntyy vain rajallinen määrä jätettä perinteisiin fissiomenetelmiin verrattuna. Hän kertoi myös, että Kansainvälisen atomienergiajärjestön mukaan osa jätteestä on radioaktiivista ja voi pysyä siinä tilassa miljoonia vuosia.
Helion Energy tuo fuusioenergiaa massoille ja fuusioenergia tuottaa vähiten CO2 päästöt ja vaatii vähiten sähköverkon kysyntää. Se on tiheämpää kuin muut puhtaat energialähteet. Tämä tarkoittaa, että prosessi ei vaadi suuria määriä tilaa tai maata ja se voi tapahtua suljetussa tilassa. Lisäksi fuusioenergia on parempi kuin tuuli ja aurinko ja luotettavampi, koska äärimmäiset säät eivät vaikuta siihen.
Miten Helionin lähestymistapa fuusioon eroaa muista?
Helionin perustajien mukaan fuusiota ei pidä pitää perustavanlaatuisena fyysisenä esteenä. Minut pitäisi nähdä teknisenä haasteena, joka voidaan voittaa fuusiojärjestelmien ja osajärjestelmien kehittämisen, testauksen ja jalostamisen avulla. Uusi lähestymistapa fuusioon voidaan saavuttaa, jos asetamme etusijalle lopullisen tavoitteemme, joka on puhdasta, turvallista ja runsasta sähköä.
Helionin lähestymistapa erottuu muista fuusiomenetelmistä kolmella merkittävällä tavalla:
- Yhtiö käyttää pulssillista syttymätöntä fuusiojärjestelmää, joka auttaa sitä voittamaan vaikeimmat fysiikan haasteet. Tämä tekniikka pitää fuusiolaitteen pienenä ja mahdollistaa tehon säätämisen tarpeen mukaan.
- Niiden järjestelmä on suunniteltu erityisesti sähkön talteenottoon. Järjestelmä noutaa tehokkaasti kaiken hyödyntämättömän ja tuoreen sähkömagneettisen energian, samalla tavalla kuin hyötyjarrutus toimii sähköajoneuvoissa. Muut fuusiojärjestelmät menettävät energiaa, kun vettä lämmitetään höyryn tuottamiseksi turbiinin tehostamiseksi.
- Ne käyttävät polttoaineena deuteriumia ja helium-3:a (D-³He). Helium-3 on korkeampi oktaaninen ja puhtaampi polttoaine, minkä ansiosta järjestelmästä tulee kompaktimpi ja tehokkaampi.
Mistä Helion aikoo hankkia helium-3:n?
Yritys tuottaa Helium-3:a sulattamalla deuteriumia plasmakiihdyttimessään hyödyntämällä patentoitua korkeatehoista suljettua polttoainekiertoa. Äärimmäisen niukka helium-3-isotooppi, jota on vaikea löytää planeetaltamme, on avainasemassa kvanttilaskennassa ja ratkaisevan tärkeä tärkeissä lääketieteellisissä kuvantamistarkoituksiin.
Aiemmin tutkijat jopa ajattelivat helium-3:n louhimista Kuusta, koska sitä on siellä runsaasti saatavilla. Mutta Helionin tekniikalla avaruusmatkat voidaan välttää.
Lue myös: Mikä on tasoitettu energiakustannus (LCOE)?
Miksi fuusio tarvitsee 100 miljoonaa celsiusastetta?
Maapallolta puuttuu massiivinen koko ja vetovoima, kuten aurinko, mikä muodostaa täydelliset olosuhteet fuusiolle. Siksi tutkijoiden on lämmitettävä plasmaa erittäin äärimmäisen fuusioitumista varten, jopa aurinkoa kuumempaa. Näin ollen tässä tilanteessa fuusio tapahtuu nopeammin.
100 miljoonaa celsiusastetta pidetään pohjimmiltaan vähimmäislämpötilavaatimuksina suurille fuusiomäärille kaupallisen sähkön tuottamiseksi. Helions 6. prototyyppi, Trenta on saavuttanut lämpötilat, jotka ovat paljon suurempi kuin 9 keV mikä vastaa 104 miljoonaa celsiusastetta.
Kuinka Helion tuottaa sähköä fuusiosta?
Laitteemme tuottaa sähköä käyttämättä lämpöä höyryn tuottamiseen tai vaatimatta kryogeenisiä suprajohtavia magneetteja. Tekninen lähestymistapamme on ratkaisevan tärkeä, kun kyse on fuusioenergian kaupallistamisesta merkittävästi alhaisin kustannuksin, koska se minimoi tehokkuushäviön.
Laitteessamme on korkean beetatason FRC-plasmoja, jotka tuottavat oman magneettikentän läpi sisäinen sähkövirta. Tämän seurauksena syntynyt magneettikenttä työntää konetta ympäröiviä keloja. FRC:t törmäävät ja puristuvat yhteen sulatuskammiossa olevien magneettien vaikutuksesta. Plasman puristaminen tekee siitä kuumempaa ja tiheämpää, mikä aiheuttaa fuusioreaktioita ja muutoksia magneettivuossa.
Magneettivuon muutos luo lisää magneettivuoa lähellä oleviin magneetteihin, mikä tuottaa sähköä keloissa. Saman prosessin selittää Faradayn induktiolaki. Tällä tavalla Helion Energy tuo fuusioenergiaa massoille puhtaammalla tavalla.
Lähde: Helion Energy
