Net Zero brauch Fusioun. Wat sollen Investisseuren d'Frontrunner froen?

D'Urgence fir Fusiounsenergie kann net iwwerschätzt ginn. De 27. Oktober huet d'UNO gewarnt datt et "kee glafwierdeg Wee op 1.5 ° C op der Plaz ass", an déi aktuell Politik weist op eng katastrophal Erwiermung vun 2.8 ° C bis 2100. Fusioun kann déi eenzeg Null-Kuelestoff Energiequell sinn, déi onlimitéiert Baseload Kraaft a genuch Fudder fir all propper Waasserstoff néideg schwéier-ze-abate Industrien ze decarbonize. Et ass vläicht deen eenzege liewensfäeg Wee fir Net-Zero Emissiounen bis 2050.

Et gëtt awer ee Problem mat der Fusioun. Kee Labo oder Firma huet méi Energie generéiert wéi se an eng Fusiounsreaktioun gesat hunn, eleng e System entwéckelt deen an engem kommerziellen Kader funktionéiere kann. Verständlech froen d'Investisseuren sech wou d'Fusioun wierklech steet a wéi eng Projeten dës Multitrillion-Dollar Geleeënheet kënne liwweren fir d'Kraaft vun der Sonn op der Äerd ze replizéieren.

Als laangjärege Fusiounsinvestor wëll ech diskutéieren firwat d'Fusioun wichteg ass, de Fortschrëtt déi dës Industrie gemaach huet an d'Froen déi erfuerene Investisseuren u Fusiounsfirmen solle stellen.

Firwat Fusioun Matters

De Moment weist keng Energietechnologie ausser Fusioun Potenzial fir fossil Brennstoffer ze ersetzen. Näischt anescht erschéngt fäeg fir déi wuessend Nofro vun der Welt fir Energie a Kraaft Klimaanlag, Desaliniséierungsanlagen, Elektroautoen, gréng Waasserstoffproduktioun, asw.

Mir mussen natierlech Wand a Solar skala, awer hir Ufuerderunge fir Land, Wieder an Energielagerung bedeiten datt se net e vollen Energietransitioun erméiglechen. Nuklear Spärungsanlagen sinn och wichteg fir Net Zero, awer d'Risike vum Atomoffall, Accidenter a Waffen limitéieren hir Notzung.

Wéi fir Wasserstoff, Bloomberg NEF Grënner Michael Liebreich kuerzem illustréiert datt nëmmen déi dreckeg Waasserstoff, déi mir bei der Produktioun vun Dünger, Chemikalien an Uelegraffinéierung duerch gréng Waasserstoff ersetzen, am Moment 143% vun der Welt installéierter Solar- a Wandkapazitéit erfuerderen. Eng beängschtegend Ausso. Et géif kee grénge Waasserstoff fir soss eppes verfügbar loossen: net fir Stol- an Aluminiumproduktioun, net fir Kraaftnetzwierker oder CO₂ Erfaassung a Lagerung, net fir Marine- a Schinnentransport. Et gëtt einfach net genuch gréng Waasserstoffmaterial ouni Fusioun.

Industrieinsider gleewen datt bis 2050 Fusiounsanlagen iwwerall vun 18% bis 44% vun der Weltenergie kënne liwweren. Fusioun duerstellt also eng vun de kolossalsten Investitiounsméiglechkeeten vun eiser Zäit. Wann et kommerziell operationell ass, wäert d'Fusioun de gréissten Deel vun der fossiler Brennstoffindustrie ersetzen.

D'Fusioun Frontrunners

D'Fusioun Industrie Association Rapporten datt privat Fusiounsfirmen iwwer $ 4.8 Milliarden USD u Finanzéierung bis haut gesammelt hunn a méi wéi d'Gesamtfinanzéierung vun der Industrie d'lescht Joer verduebelt hunn. Verschidde Frontrunner hunn esou technesch Fortschrëtter gemaach datt et glafwierdeg ass ze iwwerhuelen datt se kommerziell Fusioun op de Maart an den 2030er bréngen. D'Lëscht enthält General Fusion (an deem ech en Investisseur sinn), Commonwealth Fusion Systems, Helion, TAE Technologies, Zap Energy, General Atomics an First Light.

All eenzel vun dëse Fusiounsfirmen wëlles eng Demonstratiounsanlag bis an der zweeter Halschent vun dësem Joerzéngt opzemaachen. Dës wäerte beweisen ob hir Technologie op Skala ka funktionnéieren an Nettostroum produzéieren.

D'Wildcard ass China, déi un senger eegener Fusiounstechnologie schafft. Aus offensichtleche Grënn wäerte westlech Regierunge léiwer net op China fir dës entscheedend Technologie ofhänken. Et gëtt och ITER, den internationale, ëffentlech finanzéierte Fusiounsprojet am Süde vu Frankräich deen hofft Fusiounskraaft bis 2045 ze liwweren.

D'Froen fir Investisseuren Fusiounsfirmen ze froen

D'Erausfuerderung ass net nëmmen Nettostroum ze produzéieren, mee dat op eng Manéier ze maachen déi kommerziell liewensfäeg ass. Et brauch enormen Drock an Hëtzt fir Waasserstoffatome mateneen ze fusionéieren fir e méi schwéieren Kär ze bilden, Energie fräigelooss. An der Sonn liwwert d'Schwéierkraaft genuch Kraaft fir d'Reaktioun z'erméiglechen. Op der Äerd musse Fusiounsmaschinne Temperaturen iwwer 100° Millioune C schloen fir dës Konditiounen ze replizéieren. Dat ass schwéier ze erhalen an schwéier op d'Ausrüstung.

D'Frontrunner hunn entweder geléist oder schaffen duerch déi verbleiwen Barrièren fir Äerdbaséiert Fusioun. Interesséiert Investisseuren, déi sech froen, wéi ee Fusiounsprojet fir zréckzekommen, sollten déi folgend Froen stellen:

1. Wéi haltbar ass d'Maschinn? D'Neutronen, déi an enger Fusiounsreaktioun generéiert goufen, hunn d'Metallmauer vum Reakter getraff, verursaacht Bléiser, chemesch Erosioun a Gëftstoffer, a schliisslech d'Maschinn inoperabel ze maachen. Dëst gëtt den "éischte Wandproblem" genannt. Eng Léisung ass eng flësseg Metallmauer ze benotzen, déi d'Fusiounsreaktioun ëmginn an d'Maschinn schützt. Eng aner Approche ass Brennstoffer aféieren déi manner Neutrone produzéieren. Dozou gehéieren Proton-Bor Brennstoff, deen nach méi héich Temperaturen erfuerdert fir Fusioun ze produzéieren, an Deuterium-Helium-3, deen net natierlech op der Äerd geschitt.

2. Wéi vill ass de Brennstoff? Eng Mëschung aus zwee Waasserstoffisotopen, Deuterium an Tritium, brennen déi meescht Fusiounsreaktiounen. Deuterium ass einfach aus Mierwaasser ofgeleet. Tritium, op der anerer Säit, muss hiergestallt ginn. E puer Naysayers hunn gewarnt datt "Nuklear Fusioun scho mat enger Brennstoffkris steet." Et ass net. Frontrunner hunn dëst Thema geléist andeems d'Tritiumproduktioun an d'Fusiounsreaktioun integréiert ass. Ee Wee ass eng flësseg Metall (Blei-Lithium) Mauer ze benotzen déi direkt Fusiounsplasma kontaktéiert an den Tritium Brennstoff fir d'Fusiounsmaschinn produzéiert. Lithium-baséiert Methoden fir Tritium ausserhalb vum Reaktor z'entwéckelen sinn och ënner Entwécklung.

3. Wéi efficace ass d'Energie Konversioun? A verschiddene Maschinnen absorbéiert d'flësseg Metallmauer Hëtzt iwwer direktem Kontakt mat der Fusiounsreaktioun. De flëssege Metal passéiert duerch en Wärmetauscher, produzéiert Damp, deen eng Turbine dréit an Elektrizitéit generéiert - wéi déi meescht traditionell Kraaftwierker maachen. Eng aner villverspriechend Approche ass Elektrizitéit direkt vun den elektromagnetesche Felder opzehuelen, déi an enger Fusiounsreaktioun generéiert ginn.

4. Wéi eng zousätzlech Systemkomplexitéite kéinten eng fristgerecht Ausroll verhënneren? E puer Fusiounsfirmen zielen bewisen Technologien fir d'Peripherie vun hire Systemer ze benotzen, anerer zielen op Duerchbroch mat fortgeschrattem Laser, Material a Superleiter. Dës ginn an e puer faszinéierende Pabeieren a peer-reviewed Zäitschrëften diskutéiert, an dat ass d'Suerg. Si sinn verspriechend awer onbewisen. Erënneren, datt wann Tesla seng éischt Autoen agefouert, praktesch all Technologie war bewisen. Fusiounsinvestisseuren mussen tëscht theoreteschen Systemer ënnerscheeden an déi, déi kritesch Deeler benotzen, déi an real-Weltbedéngungen getest goufen.

5. Wou steet d'Demo-Planz an d'Kommerzialiséierungsstrategie? Top Konkurrenten hunn Fusioun an engem Labo erreecht an hir Kärtechnologien an eenzel Komponenten an Testbecher bewisen. Elo musse se beweisen datt de komplette System an enger Demo-Planz op Skala funktionnéiert - also d'Kapitalintensitéit. Leading Fusion Ventures fänken un hir Kärteam vu Fusiounslabo Spezialisten a PhDs mat engem Ingenieursteam ze vergréisseren dat weess wéi een e Kraaftwierk bauen. Dësen Iwwergang vum Labo op d'Real-Welt Applikatioun ass keng kleng Leeschtung. Mir fänken u souguer Fusiounsfirmen ze gesinn, Geschäftsentwécklungspersonal astellen an d'Rechter op eng éischt kommerziell Planz ze verkafen.

6. Wat wäert d'Gréisst sinn? Déi féierend Fusiounsfirmen schaffen u Planzen, déi an der Gréisst vu 50 Megawatt (MW) bis 500 MW variéieren. D'Maschinngréisst ass entscheedend well et den Upfront Investitiounskäschte beaflosst. Méi kleng, modulär Maschinnen maachen et méi einfach fir eenzel Utilities Investitiounsentscheedungen fir eng kommerziell Planz ze treffen. D'Gréisst beaflosst och ob Fusiounseenheete fir Uwendungen wéi Ozeanverschécken an aner niddereg-Energieapplikatiounen benotzt kënne ginn.

7. Last but not least, wat sinn déi prognostizéiert Käschte pro MWh (Megawatt Stonn)? Fusiounsfirmen konkurréiere direkt mat Kuel- a Gasgestoussanlagen, déi Baseload Energie uechter d'Welt ubidden. Also mussen déi nivelleréiert Energiekäschte (LCOE) kompetitiv mat Kuel sinn, déi, laut der Berodungsfirma Lazard, läit vun $ 65 / MWh op seng dreckegsten ze $ 152 / MWh mat 90% Kuelestoff Fang integréiert. Fusion Maschinnen déi deier, héich-ugedriwwen Laser oder superconducting Magnete aus rare Materialien benotzt kéint mat deem LCOE kämpfen. Gewëss, d'Käschte vun dëse Komponenten ginn an der Zäit erof. Fusiounsmaschinnen déi mechanesch Kompressioun benotzen (ähnlech mat Kolben an engem Dieselmotor) oder kinetesch Beschleuniger (Basis eng Gas-ugedriwwe Pistoul) wäerten wahrscheinlech e Käschtevirdeel an den nächste Joerzéngte hunn.

Zäit fir d'Musek ze stellen

Iwwerdeems dës reschtlech Erausfuerderunge schéngen surmountable, der Fro Ech hu viru Joeren nogefrot bleift: Wien huet d'Darm fir d'Demonstratiounsanlagen ze finanzéieren an d'Fusioun op de Maart ze drécken?

Investisseuren, déi elo plënneren, hunn eng Chance fir grouss Rendementer ze verdéngen. E puer vun den uewe genannten Fusiounsfirmen sinn nach ëmmer bescheiden Präisser. Natierlech kënnen e puer Investisseuren mam potenziellen Impakt vun der Fusioun op hir existent Energieportefeuillen kämpfen, besonnesch wann dës fossil Brennstoffer, Wand a Solar enthalen.

Ech soen et ass Zäit endlech d'Musek ze konfrontéieren. Wéinst der Bedrohung vum Klimawandel an der wuessender Nofro fir Energie, ass d'Fusioun kritesch fir Net Zero bis 2050 z'erreechen.₂ Emissiounen oder méi ze maachen d'Energieabhängegkeet vu feindleche Regime eliminéieren, wéi dem Putin säi Russland. Fusion ass de Gamechanger deen Energie wierklech lokal, sécher a vill ka maachen. Et portends eng Verréckelung vun enger zentraliséierter, autokratescher Energieindustrie op lokaliséiert, demokratesch Energieversuergung.

A Fusioun ass net méi 20 Joer ewech. Wann déi éischt Fusiounsanlag kommerziell op raisonnabel Käschten operationell ass, kéint den Iwwergang séier sinn. Denkt drun, et huet Joerhonnerte gedauert fir d'Technologien hannert engem Auto z'entwéckelen, awer et huet nëmmen Autoen ongeféier engem Joerzéngt gedauert fir Päerd zu London an New York City ze ersetzen. Soubal et eng besser a méi bëlleg Innovatioun gëtt, gewënnt se zwangsleefeg.

Déi schwéier Wourecht ass, datt ouni Schrëtt-Ännerung Innovatioun an Energie, mir wäerten iwwer 1.5 ° C dëst Joerhonnert blosen. Loosst eis hoffen datt d'Fusiounskommerzialiséierung méi séier beweegt wéi d'Temperaturen.