Сиэтлийн бүс нутаг утаагаар бүрхэгдсэн үед Helion Energy-д зочлох

20-р сарын XNUMX-ны пүрэв гарагт би Вашингтоны Эверетт рүү сурвалжлага хийх аялал хийсэн Гелионы энерги, Питер Тиел, Сэм Алтман зэрэг харьцангуй алдартай Цахиурын хөндийн хөрөнгө оруулагчдаас 600 сая доллар цуглуулсан фьюжн стартап. Гүйцэтгэлийн тодорхой зорилтод хүрсэн тохиолдолд дахин 1.7 тэрбум ам.долларын амлалт авах болно.

Цөмийн хайлмал нь ямар ч урт хугацааны цөмийн хаягдал үүсгэхгүйгээр хязгааргүй их хэмжээний цэвэр эрчим хүч гаргах чадвартай тул үүнийг ихэвчлэн цэвэр эрчим хүчний "ариун сараалж" гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч урвалыг асаахад шаардагдах илүү их энергийг бий болгох замаар дэлхий дээрх хайлалтыг дахин бий болгох нь өнөөг хүртэл боломжгүй хэвээр байна. Хэрэв бид дэлхий дээр болон өргөн цар хүрээтэй хайлалтыг арилжаалж чадах юм бол бидний эрчим хүчний бүх асуудал шийдэгдэх байсан гэж нэгдэхийг дэмжигчид хэлж байна. 

Fusion нь зөвхөн шинжлэх ухааны зөгнөлт уран зөгнөлт зохиолуудад л байдаг техно-утопид бат бөх оршдог бололтой хэдэн арван жилийн турш тэнгэрийн хаяанд байсаар ирсэн.

Гэхдээ Helion Energy-ийн асар том ажлын талбар, лабораторид зочлох нь нэгдэх санааг миний хувьд гайхалтай зүйлээс гаргаж, бодитой болгож чадсан юм. Мэдээжийн хэрэг, "боломжтой" гэдэг нь fusion нь ирэх жил таны гэр болон миний компьютерийг тэжээх арилжааны боломжтой эрчим хүчний эх үүсвэр болно гэсэн үг биш юм. Гэвч Плутон руу сансрын хөлөг нисч байгаа юм шиг санагдахаа больсон.

Эверетт дэх нэг нь бүрэн ашиглалтад орсон, нөгөө нь баригдаж байгаа асар том Helion Energy барилгуудаар явж байхдаа бүх зүйл ажлын өдөр хэрхэн харагддагийг гайхшруулав. Барилгын тоног төхөөрөмж, машин механизм, цахилгааны утас, ажлын ширээ, сансрын хөлөг шиг харагдах тоо томшгүй олон эд анги хаа сайгүй байдаг. Төлөвлөгөөнүүд хэрэгжиж байна. Зэрлэг гадаад төрхтэй машинуудыг бүтээж, туршиж байна.

Helion Energy-ийн ажилчдын хувьд хайлуулах төхөөрөмж бүтээх нь тэдний ажил юм. Өдөр бүр оффис руу явна гэдэг нь А хэсгийг В хэсэгт, С хэсэгт нь оруулах, тэдгээр хэсгүүдтэй эргэлзэх, туршиж үзэх, дараа нь илүү олон эд ангиудыг оруулах, туршиж үзэх, ямар нэг зүйл ажиллахгүй байх үед эдгээр хэсгүүдийг салгах, дараа нь дахин эвлүүлтэл нь эвлүүлнэ. Дараа нь D хэсэг ба E хэсэг рүү шилжинэ.

Миний айлчлалын огноо ч энэ түүхэнд хамаатай, учир нь энэ нь миний сурвалжлах аялалд хачирхалтай-бодит байдлын хоёр дахь давхаргыг нэмсэн юм. 

20-р сарын 254-нд Сиэтл Эверетт бүс нутаг хээрийн түймрийн утаагаар бүрхэгдсэн байв. Эвереттийн агаарын чанарын индекс XNUMX байсан нь тухайн үеийн дэлхийн хамгийн муу агаарын чанар болсон юм. IQAir.

“Хойд Каскадуудад шатаж буй хэд хэдэн ой хээрийн түймрийг дулаан, хуурай, салхитай цаг агаарын нөхцөл байдал үүсгэсэн. Зүүн зүгийн салхи галыг шатааж, утааг баруун тийш Эверетт болон Сиэтл муж руу чиглүүлэв." Кристи Честер Шрөдер, IQAir Хойд Америкийн Агаарын чанарын шинжлэх ухааны менежер надад хэлсэн.

Дэлхийн дулаарал эдгээр түймрийг асаахад тусалж байна. Дениз Л. МаузераллПринстоны хүрээлэн буй орчны инженерчлэл ба олон улсын харилцааны профессор надад хэлсэн.

"Уур амьсгалын өөрчлөлт нь энэ жил Номхон далайн баруун хойд хэсэгт давамгайлсан өндөр температур, хуурай нөхцөлд нөлөөлсөн" гэж Маузералл хэлэв. "Уур амьсгалын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй эдгээр цаг агаарын нөхцөл байдал нь агаарын чанар маш мууддаг гал түймрийн магадлал, ноцтой байдлыг нэмэгдүүлсэн."

Хэлион бүх ажилчдаа гэртээ үлдэхийг анх удаа хэлсэн нь маш муу байсан. Удирдлага тэднийг гэрээсээ гарахыг хүсэх нь хэтэрхий аюултай гэж үзсэн.

Миний айлчлалын нөхцөл байдал эвгүй тулааныг үүсгэв. Нэг талаас би нэгдэх эрчим хүчний боломжийн талаар шинэ найдварын мэдрэмжтэй болсон. Үүний зэрэгцээ би дэлхийн байдлын талаар гүн гүнзгий айдастай тэмцэж байв.

Би ганцаараа тэр мөчийн жинг мэдэрсэнгүй. "Энэ бол маш ер бусын" Крис Пихл, Helion компанийн үүсгэн байгуулагч, технологийн ахлах ажилтан, утааны талаар хэлсэн.

Пил бараг хорин жилийн турш хайлуулах чиглэлээр ажиллаж байна. Тэрээр физикч эрдэмтдийн салбараас сэтгүүлчдийн дагаж мөрдөж, олон тэрбумын хөрөнгө оруулалт цуглуулдаг салбар болтлоо хөгжиж байгааг харсан. Фьюжн дээр ажилладаг хүмүүс дажгүй хүүхдүүд, дутуу баатрууд болжээ. Зорилтот 1.5 хэмийн дулаарлын хүрээнд үлдэх бодит найдварыг бид хамтдаа устгаж, дэлхийн эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээ өссөөр байгаа тул хайлуулах нь заримдаа цорын ганц шийдэл мэт санагддаг.

Бид Хелионы хоосон оффисуудад сууж байхдаа Пихл: "Энэ бол эрдэм шинжилгээний ажил биш, өгөөмөр хүсэл эрмэлзэл, миний бодлоор одоо байгаа зүйл бол амьд үлдэх тоглоом болон хувирч байна" гэж хэлэв. саарал утааны хана. "Тиймээс шаардлагатай байна. Энэ нь анхаарал татаж байгаад би баяртай байна."

Гүйцэтгэх захирал, үүсгэн байгуулагч Дэвид Көртли Helion өөрийн долоо дахь үеийн Polaris системийнхээ эд ангиудыг бүтээхээр ажиллаж байгаа өргөн уудам лабораторийн орон зайг тойрон намайг тойрон эргэв. Гелионы нэгдэх тусгай хандлагыг үр дүнд хүргэхэд шаардлагатай физик, инженерчлэлийн зарим хослолыг үе бүр нотолсон. Зургаа дахь үеийн прототип болох Trenta нь 2020 онд бүтээгдсэн бөгөөд 100 сая хэмд хүрч чадсан нь Хелионы арга барилыг нотлох чухал үе юм.

Polaris нь бусад зүйлсийн дотор цэвэр цахилгаан эрчим хүч гаргаж чаддаг, өөрөөр хэлбэл хэрэглэснээсээ илүү эрчим хүч гаргаж чаддаг гэдгээ нотлох зорилготой бөгөөд найм дахь үеийн системээ боловсруулж эхэлсэн бөгөөд энэ нь арилжааны анхны систем болох юм. Зорилго нь 2024 он гэхэд Хелион хайлмалаас цахилгаан гаргаж чадна гэдгийг харуулж, арван жилийн эцэс гэхэд цахилгаан эрчим хүчээ сүлжээнд оруулах болно гэж Көртли надад хэлэв.

АНУ-ын цахилгаан эрчим хүчний сүлжээнд хайлуулах эрчим хүчийг нийлүүлэх боломжийн зарим нь Хелионы хянаж чадахгүй хүчин зүйлээс шалтгаална - Цөмийн зохицуулах хороотой зохицуулалтын процессыг бий болгох, цахилгаан сүлжээг харилцан холбох зөвшөөрлийг авахын тулд лиценз олгох үйл явц нь Кертлигийн хийсэн үйл явц юм. Энэ нь хэдэн жилээс арван жил хүртэл хэлбэлзэж болно. Сүлжээнд нэгдэхийн тулд зохицуулалтын олон саад бэрхшээл тулгардаг тул тэдний анхны төлбөр төлдөг үйлчлүүлэгчид, тухайлбал цахилгаан эрчим хүч шаарддаг дата төвтэй технологийн компаниуд гэх мэт хувийн үйлчлүүлэгчид байх магадлалтай гэж Кертли хэлэв. Нийтийн үйлчилгээний компаниудтай ажиллахад илүү урт хугацаа шаардагдана.

Polaris системийн нэг хэсэг нь хайлуулах реакторын түлш нь төхөөрөмжид хэрхэн орж ирдэг Polaris Injector Test (над шиг) хайлуулахгүй шинжээчдийн хувьд хамгийн өөр ертөнц шиг харагддаг.

Хамгийн алдартай хайлуулах арга бол хайлуулах урвал явагдах боломжтой плазмыг барихын тулд супер хүчирхэг соронз ашигладаг пончик хэлбэртэй төхөөрөмж болох токамак юм. гэж нэрлэгддэг олон улсын хамтын ажиллагааны нэгдэх төсөл ИТЭР (Латинаар "зам") нь хайлуулах чадварыг нотлохын тулд Францын өмнөд хэсэгт асар том токамак барьж байна.

Хэлион токамак барьж байгаа юм биш. Энэ нь Field Reversed Configuration буюу FRC хэмээх урт нарийн төхөөрөмжийг бүтээж байгаа бөгөөд дараагийн хувилбар нь 60 орчим фут урттай байх болно.

Түлшийг төхөөрөмжийн хоёр төгсгөлд богино жижиг тэсрэлтээр шахаж, цахилгаан гүйдэл нь плазмыг хязгаарладаг. Соронзон нь импульсийн дарааллаар шатаж, хоёр талын плазмуудыг нэг сая миль / цагт илүү хурдтайгаар бие бие рүүгээ харвадаг. Цельсийн 100 сая хэмд хүрдэг хэт халуун нягт сийвэн болохын тулд плазмууд нь төв хайлуулах камерт бие биентэйгээ нийлдэг. Энд нэгдэл үүсч, шинэ энерги бий болдог. Плазмын шахалтыг хөнгөвчлөх соронзон ороомог нь үүссэн энергийг мөн сэргээдэг. Энэ энергийн зарим хэсгийг дахин боловсруулж, урвалыг эхлүүлсэн конденсаторыг цэнэглэхэд ашигладаг. Нэмэлт нэмэлт эрчим хүч бол ашиглаж болох цахилгаан юм.  

Көртли тэдний хайлуулах машины импульсийг поршенийхтэй харьцуулав.

"Та түлшээ шахаж, маш халуун, маш хүчтэй шатдаг, гэхдээ зөвхөн бага зэрэг шатдаг. Мөн тэр жижигхэн импульсээр ялгарах дулааны хэмжээ нь байнга асаж байдаг том галаас ч илүү юм" гэж тэр надад хэлэв. "Мөн энэ нь импульс юм, учир нь энэ нь зөвхөн бага зэрэг өндөр эрчимтэй импульс учраас та эдгээр хөдөлгүүрүүдийг илүү авсаархан, хамаагүй жижиг болгож чадна" Энэ нь зардлыг бууруулахад чухал ач холбогдолтой юм.

Энэ санаа нь үнэндээ шинэ зүйл биш юм. Энэ нь 1950-60-аад онд онолчлогдсон гэж Көртли хэлэв. Гэвч орчин үеийн транзистор, хагас дамжуулагчийг бүтээх хүртэл үүнийг гүйцэтгэх боломжгүй байв. Пихл, Көртли хоёр карьерынхаа эхэнд фьюжинг судалж байсан бөгөөд энэ нь СЗХ-ны загварт ирэх хүртлээ эдийн засгийн хувьд ашигтай гэдэгт итгэлгүй байсан. 

Өөр нэг суваг шуудуу: Энэ загвар нь маш ховор түлш хэрэглэдэг. Гелионы ойртох түлш нь устөрөгчийн изотоп болох дейтерий бөгөөд олоход хялбар байдаг ба гелий гурав нь нэг нэмэлт нейтронтой маш ховор төрлийн гелий юм.

Критли "Бид өмнө нь гелий гурав авахын тулд сансарт гарах ёстой гэж хэлдэг байсан, учир нь энэ нь маш ховор байсан" гэж хэлэв. Тэдний хайлуулах машиныг томруулахын тулд Helion мөн хайлуулах замаар гели гурав болгох аргыг боловсруулж байна.

Хелион нь дэлхий дахинд хязгааргүй цэвэр эрчим хүчийг авчрахын өмнө маш олон шат дамжлага, үйл явц, зохицуулалтын саад тотгортой байдаг гэдэгт эргэлзэхгүй байна. Гэхдээ миний харж байсан хамгийн том таазны сэнстэй асар том лабораторийн байгууламжийг тойрон алхах нь надад урьд өмнө хэзээ ч мэдэрч байгаагүй тийм боломжтой юм шиг санагддаг. Тэр өдөр утаан дунд алхаж байхдаа би ийм их итгэл найдвар төрүүлсэндээ маш их баярласан.

Гэвч тэр өдөр ихэнх хүмүүс Helion Energy лабораторитой танилцаагүй байна. Ихэнх хүмүүс дотроо гацсан, эсвэл гадаа өөрийгөө эрсдэлд оруулж, тэнгэрийн хаяа харж чадахгүй, хайлуулах машин бүтээх нь гаражид ажилладаг механикч шиг хийгдэж байгаа ажил болох ирээдүйг харж чадахгүй байв. Би Көртлигээс утаанаас болж цөхрөнгөө барж, хайлуулах хэсгүүдийг угсарч байхад найдвар төрж байсан тухай асуув.

"Заримдаа дэлхий дээр бидний харж байгаа зүйл, энд бүтээж байгаа зүйлсийн танин мэдэхүйн зөрчилдөөн нь туйлын туйлширдаг" гэж Көртли хэлэв.

"Хорин жилийн өмнө бид нэгдлийн талаар бага өөдрөг үзэлтэй байсан." Харин одоо тэр лабораторийн эргэн тойронд намайг алхаж байхад түүний нүд гэрэлтэж байна. “Би маш их сэтгэл хөдөлж байна. Би маш их эрч хүчтэй болж байна, та хэлж чадна."

Бусад залуу эрдэмтэд ч бас нэгдэх ажилд сэтгэл хангалуун байна. Намайг очих долоо хоногийн эхээр Көртли Америкийн Физикийн Нийгэмлэгийн Плазмын Физикийн тэнхимийн хуралд илтгэл тавьж байсан.

"Яриагаа дуусгаад би гараад явтал 30, 40 хүн надтай хамт ирсэн байсан ба коридорт бид зүгээр л нэг цаг хагасын турш салбарын талаар ярилцсан" гэж тэр хэлэв. "Сэтгэл хөдлөл асар их байсан. Хувийн хэвшлийнхэн юу хийж байгаад үнэхээр сэтгэл хөдөлсөн төгсөх ангийн оюутан, докторын зэрэгтэй, эсвэл карьерынхаа эхний 10 жилд залуу инженер, эрдэмтдийн ихэнх нь байлаа."