Ugedriwwe vu Milliarde Dollar, Nuklear Fusioun geet an eng nei Zäit

Nodeems méi wéi $ 3 Milliarde am Joer 2021 vu Bill Gates a Jeff Bezos gesammelt goufen, insistéieren d'Fusiounsentwéckler datt dës Null-Kuelestoff Energiequell bannent engem Joerzéngt eng Realitéit kéint sinn.

Et ass kloer datt d'Nuklearfusioun op Skala ka funktionnéieren - kuckt just d'Stären. Fir 70 Joer hunn d'Physiker gedreemt, dës Stärekraaft a Form vu Fusiounsreaktoren ze bottelen, déi d'elektrescht Gitter mat derselwechter grenzloser Null-Kuelestoffreaktiounen, déi d'Sonn schéngen, maache loossen. Dësen Hellege Graal ass laang annoncéiert ginn als just 20 oder 30 Joer ewech, awer Fusiounsfans hu refuséiert de Glawen opzeginn. A fir gudde Grond. Fusioun (Zesummebroch vu Waasserstoffatomer an Helium) versprécht onbegrenzt Nullkuelestoff elektresch Kraaft mat Null Risiko vu Schmelz a quasi näischt vum radioaktiven Offall verbonne mat existéierende Atomkraaftwierker déi op Spaltung lafen (d'Spaltung vun Uranatome a méi kleng Elementer). 

Den Dram inspiréiert Ajay Royan, Matgrënner vum Mithril Capital (mam Milliardär Peter Thiel), deen am Joer 2013 fir d'éischt 2 Milliounen Dollar an Redmond, Wash.-baséiert Helion Energy investéiert huet, fir datt et e Prototyp "repetitive Puls Power" Maschinn bauen konnt. De Mithril huet zënterhier an Helion investéiert, dorënner seng rezent $ 500 Milliounen Ronn (bewäert d'Firma op $ 3 Milliarden) - mat dem Versprieche vun $ 1.7 Milliarde méi wann de siwente Prototyp vun der Firma funktionnéiert wéi gehofft. Dem Helion seng Ronn gouf vum Sam Altman vum Y Combinator gefouert. 

D'Joer 2021 war e grousst fir béid Fusiounsfinanzéierungen a Prognosen, well d'Entwéckler méi wéi $ 3 Milliarde gesammelt hunn fir hir nächst Ronn vu Maschinnen ze finanzéieren - mat e puer verspriechen elo kommerziell liewensfäeg Fusioun a just fënnef Joer. Royan ass frou Fusioun méi Opmierksamkeet ze gesinn; "Sécher 2021 kann e Wendepunkt fir Fusioun sinn laut Google Analytics, awer de richtege Wendepunkt ass virun engem Joerzéngt geschitt wéi d'Kraaftelektronik eng Schwell passéiert." 

De CEO David Kirtley erkläert datt déi initial R&D Aarbecht hannert Helion a Bundeslaboratoiren gemaach gouf, aus deenen Helion gesponnen gouf 2013. Befreit vun der Féderalen R&D-Bürokratie, huet Helion nei Prototypen een nom aneren gebaut. "D'Start-Mentalitéit ass net schéin ze hunn, et ass eng Fuerderung. a wat mir vun Ufank un konzentréiert hunn ", seet d'Kirtley.

Am Joer 2020 huet den Helion säi sechste Prototyp Reaktor ofgeschloss, genannt Trenta. Et baut elo e siwenten, Polaris, wärend den Aachten, den Antares designt, deen d'Kirtley wëlles déi éischt Fusiounsmaschinn iwwerhaapt ze sinn fir méi Energie auszebréngen wéi se hëlt. Nieft séier Iteratioun profitéiert Helion vun der lokaler Expertise. Et baut d'Polaris Maschinn zu Everett, Wash., An der Géigend vu Boeing senge gréisste Fabriken, wou se e begréissenden Ökosystem vu Kontraktingenieuren a Präzisiounshersteller kënne tippen. D'Kirtley seet datt si de Moien verbréngen fir ze tinken, d'Systemer ze aktualiséieren an d'Kondensatoren opzemaachen. "All Nomëtteg um 3 Auer fänken mir un d'Fusioun ze maachen."

Fir dem Helion seng Approche ze verstoen, betruecht als éischt d'magnetesch Oflehnung déi geschitt wann Dir probéiert déi positiv Pole vun zwee Barmagnete zesummen ze zwéngen. Et ass de Prinzip deen "mag-lev" Technologie erlaabt wéi déi berühmte Kugelzich vu Japan, déi magnetesch Oflehnung benotze fir op engem Loftkëssen ze schwammen. 

Fusiounsfuerscher hu fir Joerzéngte versicht déi stäerkst Elektromagnete vun der Welt z'entwéckelen, mat deenen se Reaktiounskammere mat Magnéitfelder esou staark konstruéieren datt se en injizéierte Stroum vu positiv gelueden Protonen an e Plasmakugel sou waarm kënne fusionéieren a kompriméieren. helium. 

Am Helion sengem neie System dréckt d'Energie, déi an de Fusiounsreaktiounen fräigelooss gëtt, kontinuéierlech géint säi magnetescht Behälterfeld eraus, wat zréckdréckt - a verursaacht Schwéngungen ("wéi e Kolben", seet de Kirtley), déi en elektresche Stroum generéieren, deen den Helion direkt vum Reaktor erfaasst. . (Fir méi, liest op Faraday's Gesetz vun der Induktioun.) 

De Royan vu Mithril seet vläicht déi gréissten Attraktioun vun der Helion senger direkter Stroumgeneratiounsmethod ass seng Einfachheet. Aner Fusioun Approche zielen Hëtzt ze generéieren, fir Waasser a Kraaft Dampturbinen ze kachen, déi Stroum maachen - wéi bei traditionellen Atomkraaftwierker. "Mir kënnen et ouni Dampturbinen oder Killtuerm maachen. Mir läschen d'Kraaftwierk." 

Fir sécher ze sinn, versteet de Kirtley Fusiounsskepsis, besonnesch ëm säin aggressiven Zäitplang. Hien huet seng Karriär am Fusiounsberäich ugefaang, inspiréiert vu Wëssenschaftler an nationalen Laboe an den 1960er Joren, déi grouss Fortschrëtter gemaach hunn an der magnetescher Befestegung (mat russesche Wëssenschaftler kämpfen fir Donut-förmlech Reaktoren genannt Tokamaks z'entwéckelen) och virun der Erfindung vun Transistoren. Awer de Kirtley huet de Glawen verluer nodeems hien fréi Approche festgeluecht huet, konnt sech just net séier genuch entwéckelen fir eng kommerziell Léisung z'erreechen - also ass hien op fortgeschratt Raumschëff-Propulsioun mat Hëllef vu Plasma-Jets kontrolléiert duerch Elektromagnete geschafft. Hien ass 2008 zréck op d'Feld komm fir dem Helion säin Tech kommerzialiséieren ze hëllefen. 

Mat der Zäit gesäit hien d'Fusiounsgeneratoren an enger Fabréck ze fabrizéieren. E 50 mw Skala System, verpackt an dräi Schëffer Container-Gréisst Eenheeten géif Muecht 40,000 Haiser. "An 10 Joer wäerte mir kommerziell Stroum fir ze verkafen, sécher." 

Dat setzt Helion an eng Course mat Boston-baséiert Commonwealth Fusion Systems, e MIT Spin-off, deen $ 1.8 Milliarde vun Investisseuren opgehuewen huet, dorënner Bill Gates a George Soros. De CEO Bob Mumgaard seet datt si a 6 Joer en funktionnéierende Reakter hunn. Säin Optimismus gëtt gestäerkt vum Commonwealth sengem erfollegräiche Summertest vun neien Elektromagnete konstruéiert mat Superleitungen aus seltenen Äerd Barium Kupferoxid. 

De Mumgaard seet, datt dës super ugedriwwe Magnete de Commonwealth erlaben hir e bësse méi traditionell Fusiouns Approche ze perfektionéieren fir en Donut-fërmege "tokamak" Reaktor ze bauen, deen de Mumgaard eng "grouss magnetesch Fläsch" nennt, wou mächteg Magnéitfeld Bäll vun 100 Millioune Grad Plasma kontrolléieren - " Stär Saachen." 

Et gi ronn 150 Tokamaks ronderëm d'Welt; de gréissten ass am Bau a Frankräich fir 30 Milliarden Dollar vun engem internationale Konsortium mam Numm ITER. Déi 20,000 Tonnen Maschinn, d'Gréisst vun enger Basketballarena, soll bis 2035 fäerdeg sinn. 

Awer de Mumgaard ass wëlles fir Commonwealth Fusion fir ITER obsolet ze maachen ier et iwwerhaapt fäerdeg ass. Säi Rand ass an der Uwendung vun "Héichtemperatur" Superleiter gemaach mat seltenen Äerd Barium Kupferoxid (alias ReBCO). 

Superconductors bewegen elektresche Stroum mat quasi null Verloscht (wäit méi effizient wéi Kupfer, zum Beispill). A si si Schlëssel fir mächteg Elektromagnete ze maachen. Commonwealth huet erausfonnt datt andeems se seng Magnete mat engem speziellen Barium Kupferoxidband (wéi de Band an enger VHS Kassett fonnt hunn) et Magnéitfelder méi mächteg erreechen wéi déi, déi am ITER virausgesot sinn, awer op 1/20 vun der Skala. 

Wärend dem ITER seng primär Magnete (genannt Solenoiden) ongeféier 400 Tonnen weien a Felder méi staark wéi 12 Tesla erreechen, kuckt de Commonwealth op 15-Tonnen Magnete, déi all 300 km ReBCO Dënnfilmband benotzen, déi 20 Tesla generéieren (zum Verglach, eng Magnéitesch Resonanz Imaging Maschinn mécht 1.5 Tesla). 

"Dëst spärt d'Fusiounsmaschinn op", seet de Mumgaard. CES huet d'Magnete leschte Summer getest an deklaréiert et "Beweis" datt d'Fusiounswëssenschaft elo quasi komplett war an alles wat iwwreg bleift ass de Reakter ze bauen. "Mir verstinn d'Material gutt a mengen, mir kënnen dat an dräi Joer maachen", seet de Mumgaard. "Bis 2030 wäerte mir Fusioun um Gitter gesinn." 

CES ass agestallt fir seng Fusiounsmaschinn op engem 47 Hektar Site zu Massachusetts ze bauen, a schafft scho fir Dausende vu Kilometer ReBCO Band ze Quell. Konnt d'Disponibilitéit vun der seltener Äerd e limitéierende Faktor bei der Ausrollung vun der Fusioun ginn? Nee seet Mumgaard. "Eng Fusiounsanlag wäert manner rar Äerd wéi eng Wandkraaftwierk hunn. Fusioun ass net iwwer eng Ressource déi Dir braucht fir ze minen oder ze pumpen. Et geet ëm eng Technologie." 

Et soll Plaz fir méi wéi ee Fusioun Gewënner ginn. Aner Leader enthalen General Fusion, baséiert a Kanada a ënnerstëtzt vum Jeff Bezos, deen dëst Joer $ 130 Milliounen gesammelt huet. Aner bemierkenswäert Milliardären am Fusiounsspill sinn Neal a Linden Blue, déi San Diego-baséiert General Atomics besëtzen, déi zënter Joerzéngte e Fuerschungstokamak am Numm vum DOE operéiert huet, an déi dëst Joer dem ITER d'Darm vu sengen Tokamak Elektromagnete geliwwert hunn - engem 1,000-Tonnen zentrale solenoid. An do ass d'TAE Energy vu Kalifornien, déi fir déi lescht Jorzéngt mat $ 1 Milliarde experimentéiert huet an $ 130 Millioune wärend der Pandemie gesammelt huet.

Fusion Tech hu vläicht säi Start a Regierung finanzéiert Laboe kritt, awer seng Fruuchtung muss op privat Finanzéierung vertrauen. Amy Roma, Partner bei Hogan Lovells zu Washington, DC, seet datt den elo am Limbo Build Back Better Gesetzesprojet $ 875 Millioune fir fortgeschratt Nuklear abegraff hätt, awer fir de Moment muss d'Industrie sech mat engem neie Büro vun der fortgeschratt Reakter Demonstratioun ënner der Department of Energy, finanzéiert vum rezenten Infrastrukturgesetz. Nuklear Kuelestoff géif och vum President Biden senger rezenter Exekutivuerdnung profitéieren, déi d'Energiekaaf vun der Bundesregierung fuerdert bis 2030 "Net-Null" ze sinn. 

De legendären Tech Investor Steve Jurvetson, e Commonwealth Fusion-Backer, deen seng éischt Scheck op Fusiounsfuerschung viru 25 Joer geschriwwen huet, ass bal verréckt datt dësen Dram laang ausgestallt ka séier Realitéit ginn. "Et gi vill Naysayers bis et fäerdeg ass. Da soen se et ass offensichtlech." 

Dem Mithril säi Royan seet datt hie scho schafft fir säi Kader unzepassen fir ze berücksichtegen wéi anescht d'Welt wäert ausgesinn wann d'Fusioun real ass - "Denkt un d'Méiglechkeete fir Waasserdesalinatioun an Düngerproduktioun. Dëst verännert d'Waasserwirtschaft vun der Nuecht grondsätzlech, an domat d'Wirtschaft vun der Landwirtschaft. Et ass alles Deel vum Mënschheet säi Wee, seet hien, "ze beweisen datt de Malthus en Idiot war." 

MORE AUS FORBESThe New Nuclear: Wéi e $ 600 Milliounen Fusion Energy Unicorn Pläng Solar ze schloenBy Christopher Helmann
MORE AUS FORBESDéi roueg Milliardären hannert der Predator Drone vun Amerika, déi den Iran säi Soleimani ëmbruecht huetBy Deniz Çam