خب بچهها، خبر خیلی خفن اومده از انگلستان و دنیای انرژی هستهای! یه شرکت به اسم First Light Fusion (یا همون FLF که تو آکسفوردشایر فعالیت میکنه)، یه حرکت حسابی زده و مسیری نشون داده برای رسیدن به فیوژن هستهای که واقعاً میتونه انرژی تمیز رو ارزونتر کنه. حالا بریم ببینیم چی کار کردن و اصلاً این ماجرا چیه.
اول بگم، فیوژن هستهای یعنی همون فرایندی که توی خورشید اتفاق میافته، یعنی دو تا اتم سبک با هم ادغام میشن و یه عالمه انرژی آزاد میشه. روی کاغذ فیوژن هستهای تقریباً بهترین راه تولید انرژی بیپایان و پاکه، اما عملی کردنش کلی مشکل و هزینه داره. تا حالا بیشتر روشها حسابی گرون و پیچیده بودن و هنوز هیچکس نتونسته این تکنولوژی رو کاملاً اقتصادی کنه.
داستان FLF چیه؟
این شرکت یه مقاله سفید منتشر کرده (مقاله سفید یعنی همون گزارش تخصصی که کلی توضیح علمی توش هست) و توش یه روش جدید برای فیوژن به اسم FLARE معرفی کرده. اسم کاملش هست “Fusion via Low-power Assembly and Rapid Excitation” یعنی “ترکیب هستهای با جمعآوری کمقدرت و تحریک سریع”. خلاصه، همه چی توی اسمشه: با انرژی ورودی کم، سوخت رو جمع و فشرده میکنن و بعد یکدفعه اون رو وادار به واکنش شدید میکنن.
فرق این روش با روشهای قبلی اینه که قبلاً برای فیوژن، همزمان باید سوخت رو فشرده و داغ میکردن (با لیزرها و چیزای گرون)، اما الان تو فلیر اول سوخت رو توی یک مرحله آروم فشرده میکنن و بعد توی مرحله دوم با یه منبع خارجی، مثلاً یک لیزر پالسکوتاه یا سیستم برق پالسی (پارسال یعنی برق قطع و وصل شونده سریع)، اونو منفجر میکنن و واکنش «فست ایگنیشن» یا همون اشتعال سریع اتفاق میافته که شدیداً انرژی اضافه میده!
دیزاین جدید چه مزیتهایی داره؟
به جای اینکه فقط به لیزرهای غولآسا تکیه کنن (که مثل بنز مایباخ گرون و پیچیده هستن)، اومدن یه هدف استوانهای ساختن که یه “پوشر” یا هلدهنده متراکم و مات داره. این پوشر سوخت رو با انرژی کم اما خیلی کارآمد فشرده میکنه. اینجا خودشون میگن با این کار اتلاف انرژی کم میشه، واکنش بهتر کنترل میشه و «ایگنیشن» یا همون جرقه اصلی با یه منبع کناری رخ میده.
نکته دیگه اینکه کل واکنش توی یه حوضچهی لیتیوم مایع انجام میشه که با گاز بیاثر ساختار داده شده. اینطوری:
- نوترونها رو جذب میکنه
- تریتیوم تولید میکنه (تریتیوم یه ایزوتوپ هیدروژن که برای سوخت فیوژن لازمه)
- گرما جمع میکنه
- و دیوارههای راکتور رو محافظت میکنه.
همه اینا بدون نیاز به ساختارهای جامد و پیچیده است که هزینه ساخت و مصرف مواد رو کم میکنه.
مهمترین چیزی که دارن میگن، اینه که سالها روش کار کردن و حالا ادعا دارن تونستن یه روش اقتصادی و قابل اجرا بسازن. قرار شده هر قطعه و مرحله رو تو آزمایشگاههای موجود تست کنن و مدلسازی و طراحی کنن، تا بالاخره به نمونه ساختنی راکتور برسن.
گین ۱۰۰۰: یعنی چی و چرا مهمه؟
حالا برسیم به چالش اصلی همیشه این داستان: گین! اینجا منظور از «gain» اینه که راکتور چقدر بیشتر از انرژیای که به سوخت داده، انرژی از واکنش فیوژن بیرون میکشه. رکورد فعلی تو دنیا ۴ بوده (یعنی ۴ برابر انرژی ورودی) که تو امریکا، توی “National Ignition Facility” یا همون NIF ثبت شده.
اما مدلهای FLF میگن اگه بتونن گین ۱۰۰۰ رو بزنن، یعنی دیگه تولید برق فیوژنی واقعاً اقتصادی و ارزان میشه! خودشون میگن برای رقابت با برق فعلی، حداقل به گین ۲۰۰ نیاز داریم. حالا اگه به ۱۰۰۰ برسن، یعنی خرید برق تمیز و مطمئن، از خرید تلفن همراه آسونتر میشه!
یه نکته خفن دیگه: ساخت آزمایشگاه نمونهی این طرح، فقط یک بیستم هزینه ساخت NIF داره و با تکنولوژی موجود هم قابل ساختنه. یعنی همه چی قراره سریعتر و ارزونتر پیش بره.
جمعبندی و چشمانداز آینده
مدیر عامل شرکت، مارک توماس، گفته: «با این روش، برای اولین بار یه مسیر واقعی و عملی واسه تولید برق اقتصادی از فیوژن نشون دادیم. همهاش هم بر پایه علم واقعی، تکنولوژیهای امتحانشده و مهندسی عملی ساخته شده».
اون گفته این دستاورد نه تنها واسه شرکت خودشون نقطه عطفه، بلکه کل آینده انرژی رو تحت تاثیر قرار میده. “مسیر به سمت گین ۱۰۰۰، مرز اقتصادیشدن فیوژن رو کاملاً پشت سر میذاره و ما داریم در رو به روی یه صنعت جدید باز میکنیم!”
پس اگه همه چیز خوب پیش بره، شاید تو چند سال آینده دیدیم انرژی فیوژن واقعاً ارزون و پاک تو دنیا پخش شد و خبری از آلودگی کربنی نبود. باید ببینیم این قولهای هیجانانگیز چقدر سریع به واقعیت تبدیل میشن، ولی صد درصد این یه خبر خیلی مهم برای طرفدارای انرژی پاک و تکنولوژیهای آیندهست!
منبع: +
