Токамак Энержи компанийн гүйцэтгэх захирал Цөмийн хайлуулах ирээдүйтэй өдрүүдийг хүлээж байна

Лоуренс Ливерморын үндэсний лабораторийн эрдэмтэд хайлуулах урвалыг эрчим хүчний цэвэр ашигаар гүйцэтгэсэн тухай Эрчим хүчний яамнаас зарласан цөмийн хайлмал дахь дэвшилттэй холбоотой сүүлийн үеийн бүх мэдээ, Токамак Энержи компанийн Гүйцэтгэх захирал Крис Келсаллтай ярилцлага хийх боломж саяхан гарч ирсэн. , санамсаргүй санагдав.

Баасан гаригт ирсэн цахим шуудангаар Келсалл ТМБ-ын мэдэгдлийг "гайхалтай үр дүн" гэж нэрлэжээ. Бид чулуужсан түлшнээс татгалзаж, хайлуулах аргыг дэлхийн эрчим хүчний хэрэгцээнд дэлхийн хэмжээнд хүртээмжтэй шийдэл болгохын тулд цаг хугацаатай уралдаж байна. Хувийн болон улсын хөрөнгө оруулалт хайлуулах технологи руу урсаж байгаа тул ийм төрлийн ахиц дэвшил нь салбарын хувьд гайхалтай юм."

Өнгөрсөн долоо хоногт Ливерморын мэдээлсэнтэй адил цэвэр эрчим хүчний ахиу ашиг (3.15 мегажоулын оролтоос 2.05 мегажоул эрчим хүчний гаралт) гарсан боловч энэ нь XNUMX мегажоулын энергийн багахан хэсэг гэдгийг ТМБ-ын мэдэгдлийн өмнө хийсэн бидний ярилцлагын үеэр Келсалл онцолсон. хайлуулах технологийг үнэхээр өргөжүүлэх боломжтой болгохын тулд эцсийн дүндээ хүрэх ёстой цэвэр эрчим хүчний ашиг.

"Энэ нь зөвхөн цэвэр эрчим хүчний ашиг олох тухай биш" гэж тэр надад хэлэв. "Эрдэмтэд үүнийг Q нэгээс их гэж нэрлэдэг. Энэ нь арилжааны хайлуулах эрчим хүчний хангалттай нөхцөл биш юм. Үнэндээ бид хамгийн багадаа Q-д араваас дээш байх ёстой. "Бид орон сууц, үйлдвэрийг эрчим хүчний байнгын эх үүсвэрээр хангахын тулд арилжааны оновчтой нийлүүлэлтийн Q-г 25 болгохыг зорьж байна."

Келсалл хэлэхдээ тус компани 2030-аад оны эхээр цэвэр, сүлжээнд бэлэн эрчим хүчээ харуулах замдаа явж байна. “Бөөрөнхий токамак нь дэлхийн хэмжээнд ашиглах авсаархан цахилгаан станцуудад хэмнэлттэй хайлуулах эрчим хүч гаргах замд үр ашгийн чухал давуу талтай. Манай технологи нь бөмбөрцөг хэлбэртэй токамак дахь плазм буюу хайлуулах түлшийг агуулахын тулд хүчтэй соронзон орныг ашигладаг бөгөөд энэ нь тасралтгүй эрчим хүчний гаралт өгөх болно. Бид одоо ST80-HTS дэвшилтэт прототип хайлуулах төхөөрөмж болон ST-E1 туршилтын үйлдвэрийнхээ чухал ноу-хауг хөгжүүлэхэд анхаарлаа хандуулж байгаа бөгөөд бид бүгдэд цэвэр, аюулгүй, хямд хайлалтыг хүргэхээр ажиллаж байна."

Оксфордын чанх урд, Лондонгийн баруун талд орших Милтон Паркт байрладаг Токамак Энержи нь 2009 онд байгуулагдсан. "Энэ бол манай оффисын байршлын чанх хойд талд байрлах Кулхамын судалгааны лабораториудаас гарсан салбар байсан" гэж Келсалл хэлэв. "Лабораториуд Оксфордын их сургуультай холбоотой бөгөөд хэдэн арван жилийн өмнө хайлуулах технологийг судлах чиглэлээр нэлээд урт удам угсаатай. Тэгэхээр бид 13 орчим настай. Хэдэн жилийн өмнө бид хэдхэн арван хүнтэй байсан. Одоо бид 230 гаруй хүнтэй, 20 гаруй үндэстэн, янз бүрийн төрлийн физикч, янз бүрийн төрлийн инженерүүдтэй."

Токамак Энержи компанийн бизнес нь хоёр үндсэн технологид төвлөрдөг: Компанийн бүтээсэн өвөрмөц бөмбөрцөг Токамак хамгаалалтын систем; мөн түүний үйл ажиллагааны салшгүй хэсэг болох өндөр температурын хэт дамжуулагч (HTS) соронз. "Токамак" гэдэг үг нь "соронзон ороомогтой тороид камер" гэсэн орос хэлний товчлолоос гаралтай. Энэ нь хамгийн энгийнээр хэлбэл, Нар болон бусад бүх оддын дотор тохиолддог плазмын хайлалтыг дуурайлган цөмийн урвал үүсгэх, хадгалахад зориулагдсан төхөөрөмж юм.

Хэт дамжуулагч соронз нь нарны асар их таталцлын талбарыг дуурайж, плазмыг хязгаарлах зориулалттай. Плазм нь хийн устөрөгчийн түлшийг хэт халааж, хатуу, шингэн, хий ч биш, бодисын дөрөв дэх төлөв болох цахилгаан цэнэгтэй плазмыг үүсгэх хүртэл үүсдэг. Үр дүнд нь цөмийн хайлуулах урвал нь зөвхөн жижиг цацраг идэвхт шинж тэмдгийг бий болгодог бөгөөд энэ нь одоогийн цөмийн задралын технологид нийтлэг байдаг урт хугацааны өндөр түвшний хог хаягдал эсвэл холбогдох устгалын асуудал үүсгэдэггүй.

Анх 1960-аад онд токамакийн үндсэн технологийн судалгааг цагираган гурилан бүтээгдэхүүнтэй төстэй хадгалах модулиудыг ашиглан эхлүүлсэн. Токамак Энержи нь голтой алимтай төстэй бөмбөрцөг хэлбэртэй, өөрчлөгдсөн хувилбарыг ашигладаг. Компанийн одоогийн зорилт бол 500-аад оны дунд үе гэхэд тус бүр нь 2030 мегаватт цахилгаан дамжуулах хүчин чадалтай бага оврын цахилгаан станцуудын флотыг байрлуулж эхлэх явдал юм.

“Хөлбөмбөгийн талбайн хэмжээ нь нэг юмуу хоёроос илүүгүй” жижиг талбай, цацраг идэвхит бодис, хог хаягдал, устгах асуудал зэрэг нь хүн ам, аж үйлдвэрийн төвүүдийн ойролцоо эсвэл ойр орчимд үйлдвэрүүдийг байрлуулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр зардал, цаг хугацааг эрс багасгана гэж Келсалл хэлэв. цахилгаан дамжуулах томоохон дэд бүтцийг бий болгох хэрэгцээтэй холбоотой хоцрогдол.

Келсалл эрчим хүчний зах зээлийг хайлуулах эрчим хүчний зах зээлийн хамгийн том боломж, хэрэгцээ гэж үздэг нь гайхах зүйл биш юм. "Уур амьсгалын зорилтоо биелүүлэхийн тулд дэлхий асар их цахилгаанжуулалт хийх ёстой гэдгийг бид мэднэ" гэж тэр хэлэв. “Манай ирээдүйн сүлжээнүүд ч мөн мэдэгдэхүйц өсөх ёстой. Тиймээс бид эрчим хүчний зах зээлийг нийлүүлэх зах зээлийн нийт боломжийн 60 орчим хувийг эзэлж байна гэж харж байна."

Ган, химийн бодис, цемент болон бусад үйлдвэрлэлийн салбарыг нүүрстөрөгчгүйжүүлэх нь fusion-ийн хоёр дахь том боломжит шагнал юм. "Үүнийг ихэвчлэн анзаардаггүй, гэхдээ энэ нь маш чухал" гэж Келсалл хэлэв. "Бид үүнийг дэлхийн зорилтот зах зээлийн 30%, дулаан, эрчим хүчний хосолсон боломжууд гэж харж байна."

Харин сэргээгдэх эрчим хүч, салхи, нарны талаар юу хэлэх вэ? "Бидний үзэж байгаагаар сэргээгдэх эрчим хүч үнэхээр чухал хэвээр байгаа ч бидэнд тулгараад байгаа сорилт бол тэд дангаараа биднийг дэлхий даяар бидэнд хэрэгтэй зорилтод хүргэж чадахгүй" гэж Келсалл хариулав. “Энэ бол зөвхөн цаг уурын асуудал биш. Энэ нь бас эрчим хүчний аюулгүй байдлын тухай юм.

“Украинд өрнөж буй нөхцөл байдал нь зөвхөн системийн зардлыг бууруулах биш, харин сэргээгдэх эрчим хүчийг нийлүүлэх нэгдэл гэдгийг санууллаа. Энэ нь мөн дэлхийн эрчим хүчний хангамжийн уян хатан байдал, авхаалж самбаа, төрөлжилтийг хангахтай холбоотой бөгөөд ингэснээр эрчим хүчний нэг эх үүсвэр тасарсан тохиолдолд бид бүрэн хямралд орохгүй. Өнөөдөр бид эрчим хүчний аюулгүй байдал бол үндэсний аюулгүй байдал гэдгийг сануулж байгаа дэлхий юм, би үүнийг хэд хэдэн засгийн газруудад хатуу арга замаар сануулсан гэж бодож байна. Европ маш их өртсөн. Тэгэхээр энэ нь сэргээгдэх эрчим хүчний чухал нэмэлт болох уур амьсгалын зорилтуудыг хайлуулах замаар шийдвэрлэх асуудал юм. Энэ нь эрчим хүчний аюулгүй байдлын тухай юм. Энэ нь бага зардалтай холбоотой юм. Тиймээс энэ бол трилемма - энэ нь бас боломжийн үнэтэй байх ёстой."

Токамак Энержи компанийн гүйцэтгэх захирлаар ажиллах болсноос хойш хоёр жилийн хугацаанд Келсалл хэлэхдээ, цөмийн хайгуулын салбарт хөрөнгө оруулагчдын сонирхол эрс өссөн байна. "Сүүлийн 12 сарын хугацаанд хөрөнгө оруулагчдын дур сонирхол, нэгдэх орон зайн сонирхолд мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарсан гэж би бодож байна" гэж тэр хэлэв. "Сүүлийн жилүүдэд энэ салбарт дээд байгууллага, төрийн баялаг, стратегийн нэрс, мөн хэт өндөр цэвэр хөрөнгөтэй нөлөөлөгчид болон эрчим хүчний албан тушаалтнууд өөрсдийн венчур нэгжүүдээр дамжуулан 5 тэрбум гаруй долларын хөрөнгө оруулалт орж ирсэн."

Тэрээр мөн Европ, сүүлийн үед АНУ-ын засгийн газрууд хайлуулахтай холбоотой судалгаа, хөгжүүлэлтийн санхүүжилтийг нэн тэргүүнд тавих санаачилгад маш их урам зориг өгч байна. “Бид АНУ-д бий болж буй экосистемийг үнэхээр хүндэлж, биширдэг. Бид Иллинойсын Их Сургууль, Принстоны Плазмын Физик Лаборатори, Оак Ридж болон бусад хүмүүстэй маш сайн түншлэлийн харилцаатай байсан бөгөөд бид энэ аялалаа үргэлжлүүлэхийг хүсч байна" гэж Келсалл хэлэв.

“АНУ-ын Засгийн газар нэгдэх нь геостратегийн ач холбогдолтой гэдгийг хүлээн зөвшөөрч, өмнөх хөтөлбөрийн аналог болох төрийн/хувийн хэвшлийн чухал үе шатанд суурилсан санхүүжилтийн хөтөлбөрийг эхлүүлсэн бөгөөд энэ нь эцэстээ SpaceX-ийг НАСА-гийн тойрог замд хүргэх платформыг илүүд үздэг нийлүүлэгч болгосон. Өөр нэг том эерэг зүйл бол "Инфляцийг бууруулах тухай хууль" бөгөөд үүнд 280 сая долларын санхүүжилтийг Эрчим хүчний яаманд нийлүүлэх судалгаа, хөгжлийг ахиулах зорилгоор олгосон."

Ерөнхийдөө энэ нь өнөөдөр хайлуулах эрчим хүчний судалгаа, хөгжүүлэлт хийж буй хүмүүсийн хувьд улам бүр ирээдүйтэй хөрөнгө оруулалтын орчин болж байна. Токамак Энержи болон бусад хайлуулах хүсэл эрмэлзэлтэй компаниудын хувьд тулгамдсан асуудал бол өөрсдийн технологи, үйл явц нь эрчим хүчний цэвэр ашигт хүрч, эдийн засгийн аргаар өргөжүүлэх боломжтой болгоход оршино.

Келсаллын хэлснээр энэ бол цаг хугацаатай уралдаж, өдөр ирэх тусам улам хурцаддаг.