Una società privata di fusione, Helion Energy, mira a costruire una centrale elettrica a fusione con la capacità di fornire elettricità a Microsoft nei prossimi 5 anni. Helion Energy porta l'energia da fusione alle masse e Microsoft ha recentemente firmato un accordo con la società per acquistare 50 MW di energia fino al 2028 che alimenterebbero circa 40,000 famiglie.
Sam Altman ha anche investito 375 milioni di dollari nella società a novembre 2021 ed è entusiasta del potenziale dell'azienda. Sebbene la produzione di energia da fusione sia impegnativa, l'azienda sta facendo buoni progressi e si prevede che il suo sesto prototipo supererà la temperatura massima per generare elettricità in modo più accurato. Inoltre, i dirigenti dell'azienda ritengono che sia più affidabile dell'energia solare ed eolica.
Helion Energy sta cercando di costruire una centrale a fusione nucleare in grado di fornire energia elettrica a Microsoft entro cinque anni. A maggio, Microsoft ha stretto un accordo con Helion per l'acquisto di 50 megawatt di energia fino al 2028. Questa quantità è sufficiente a fornire elettricità a circa 40,000 famiglie.
Sam Altman , CEO di OpenAI , è interessato al potenziale dell'energia da fusione e di Helion. In precedenza aveva affermato di essere estremamente entusiasta di ciò che accadrà in quel campo. Nel novembre 2021, Altman ha guidato il round di finanziamento di Serie E dell'azienda, investendo 375 milioni di dollari.
Scott Krisiloff , Chief Business Officer di Helion Energy, ha dichiarato in un'intervista: "L'energia da fusione potrebbe essere utilizzata per alimentare i data center, che sono grandi consumatori di elettricità".
Sebbene il potenziale e gli impegni per l'energia da fusione siano elevati, la sua produzione è un compito estremamente arduo. Raggiungere la temperatura richiesta per la fusione per generare elettricità è notevolmente impegnativo. Secondo Helion, è la prima azienda privata di fusione a costruire la tecnologia in grado di raggiungere quella temperatura.
Krisiloff ha affermato: "Con la crescita della nostra popolazione e il conseguente aumento del bisogno di informazioni e di connettività a Internet, sono cresciuti anche i nostri fabbisogni energetici. Helion sta attualmente lavorando al suo settimo prototipo, Polaris, il cui completamento è previsto per il 2024 e che sarà il primo a produrre elettricità tramite fusione nucleare".
"La fusione è qualcosa che utilizziamo ogni giorno; tutta la nostra energia deriva in qualche modo dalla fusione. Ma non siamo mai stati in grado di sfruttarla sulla Terra in modo da poter produrre elettricità", ha aggiunto Krisiloff.
Come viene generata l'energia da fusione?
L'energia da fusione viene generata in un tubo lungo 40 metri. Quando due atomi entrano in contatto tra loro e formano un singolo atomo, si verifica la fusione. Tramite l'acceleratore di plasma di Helion, il deuterio viene fuso per produrre elio-3.
Il deuterio è una forma di idrogeno presente nell'acqua e l'elio-3 viene utilizzato per la reazione, che viene poi inserita in un tubo lungo 40 piedi. Lì i materiali vengono compressi fino a raggiungere 100 milioni di gradi Celsius.
Secondo Krisiloff, si tratta delle condizioni ideali per produrre elettricità. Trenta è il sesto e più recente prototipo di Helion, in grado di superare il limite di temperatura di 100 milioni di gradi Celsius. Come spiega Krisiloff, "Questo è un ciclo della macchina, e poi la si fa funzionare a impulsi ripetutamente per ottenere più energia".
In che modo la fusione è una fonte energetica migliore rispetto a quella solare ed eolica?
Krisiloff ha spiegato: "Ciò che rende promettente l'energia da fusione è la disponibilità di abbondanti fonti di combustibile. Il combustibile proviene dall'acqua sotto forma di deuterio, che si trova in abbondanza sulla Terra. Un altro vantaggio della fusione è la sua maggiore sicurezza rispetto ad altre forme di energia come l'energia nucleare o la fissione, che è una reazione a catena. Questo significa che se dovesse succedere qualcosa alla macchina che produce energia da fusione, si arresterebbe immediatamente."
Secondo Krisiloff, nella fusione viene prodotta solo una quantità limitata di scorie rispetto ai metodi tradizionali di fissione. Ha anche detto che secondo l'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica, alcune di queste scorie sono radioattive e possono rimanere in quelle condizioni per milioni di anni.
Helion Energy sta portando l'energia da fusione alla portata di tutti. L'energia da fusione produce la minima quantità di emissioni di CO2 e richiede il minor carico sulla rete elettrica. È più densa rispetto ad altre fonti di energia pulita, il che significa che il processo non richiede grandi spazi o terreni e può avvenire anche in ambienti ristretti. Inoltre, l'energia da fusione è superiore all'energia eolica e solare ed è più affidabile, in quanto non risente di condizioni meteorologiche estreme.
In che modo l'approccio di Helion alla fusione si differenzia dagli altri?
Secondo i fondatori di Helion, la fusione non dovrebbe essere considerata un ostacolo fisico fondamentale. Dovrebbe essere vista come una sfida ingegneristica che può essere superata attraverso lo sviluppo, il collaudo e il perfezionamento di sistemi e sottosistemi di fusione. Un nuovo approccio alla fusione può essere raggiunto se diamo priorità al nostro obiettivo finale, che è generare elettricità pulita, sicura e abbondante.
L'approccio di Helion si distingue dagli altri metodi di fusione per tre motivi significativi:
- L'azienda utilizza un sistema di fusione pulsata senza accensione che la aiuta a superare le sfide fisiche più difficili. Questa tecnica mantiene il dispositivo di fusione piccolo e consente di regolare la potenza in uscita in base alle necessità.
- Il loro sistema è progettato specificamente per il recupero di elettricità. Il sistema recupera in modo efficiente tutta l'energia elettromagnetica fresca e inutilizzata, in modo simile a come funziona la frenata rigenerativa in un veicolo elettrico. Altri sistemi di fusione perdono energia quando l'acqua viene riscaldata per produrre vapore per alimentare una turbina.
- Usano deuterio ed elio-3 (D-³He) come combustibile. L'elio-3 è un combustibile più pulito e con un numero di ottano più alto, inoltre il sistema diventa più compatto ed efficiente.
Da dove Helion otterrà l'elio-3?
L'azienda produce Elio-3 fondendo il deuterio nel suo acceleratore al plasma utilizzando il ciclo di combustibile chiuso ad alta efficienza brevettato. L'isotopo di Elio-3, estremamente raro, che è difficile da localizzare sul nostro pianeta, è fondamentale per l'informatica quantistica e cruciale per importanti scopi di imaging medico.
In precedenza, gli scienziati avevano persino pensato di estrarre l'elio-3 dalla Luna, poiché lì è disponibile in abbondanza. Ma con la tecnologia di Helion, i viaggi spaziali per questo scopo possono essere evitati.
Leggi anche: Che cos'è il costo livellato dell'energia (LCOE)?
Perché la fusione ha bisogno di 100 milioni di gradi Celsius?
La Terra non ha le dimensioni massicce e l'attrazione gravitazionale del sole che costituiscono le condizioni perfette per la fusione. Pertanto, gli scienziati devono riscaldare estremamente il plasma per subire la fusione, persino più caldo del sole. Quindi, in questa situazione la fusione avviene più velocemente.
100 milioni di gradi Celsius è considerata la temperatura minima necessaria affinché si verifichi una fusione nucleare su larga scala per la produzione di energia elettrica a livello commerciale. Il sesto prototipo di Helion, Trenta, ha raggiunto temperature ben superiori a 9 keV , equivalenti a 104 milioni di gradi Celsius.
Come fa Helion a generare elettricità dalla fusione?
Il nostro dispositivo genera elettricità senza usare calore per creare vapore o richiedere magneti superconduttori criogenici. Il nostro approccio tecnico è fondamentale quando si tratta di commercializzare elettricità generata da fusione a costi significativamente bassi, poiché riduce al minimo la perdita di efficienza.
Il nostro dispositivo utilizza plasmi FRC ad alto beta che generano un proprio campo magnetico tramite corrente elettrica interna . Di conseguenza, il campo magnetico prodotto esercita una spinta contro le bobine che circondano la macchina. I plasmi FRC collidono e vengono compressi dai magneti nella camera di fusione. La compressione del plasma lo rende più caldo e denso, provocando reazioni di fusione e variazioni del flusso magnetico.
Il cambiamento nel flusso magnetico crea più flusso magnetico nei magneti vicini, producendo elettricità nelle bobine. Lo stesso processo è spiegato dalla legge di induzione di Faraday. In questo modo, Helion Energy porta l'energia di fusione alle masse in modo più pulito.
Fonte: Helion Energy
