شركة سام ألتمان الناشئة في مجال الاندماج هليون إنرجي تصل إلى درجة حرارة بلازما تبلغ 150 مليون درجة—إنجاز يمكن أن يجلب أول طاقة للشبكة في عام 2028

أعلن مطور طاقة الاندماج Helion Energy برئاسة سام ألتمان عن إنجاز جديد في 13 فبراير، حيث حقق درجات حرارة بلازما قياسية بلغت 150 مليون درجة مئوية—أي عشرة أضعاف نواة الشمس—كجزء من هدفه الطموح جدًا لتوفير الطاقة للشبكة في ولاية واشنطن بحلول عام 2028.

فيديو موصى به

يسابق مطورو طاقة الاندماج، المعروفين باسم قوة النجوم في عبوة، الزمن لإثبات تقنياتهم وإيصال الكهرباء النظيفة واللامحدودة إلى الشبكة لتلبية احتياجات الطاقة الناتجة عن طفرة الذكاء الاصطناعي. بينما تمتلك Helion الجدول الزمني الأكثر طموحًا لإنتاج الطاقة التجارية الأولى—تحت عقد مع مراكز بيانات مايكروسوفت—طرح المشككون تساؤلات حول موعد بدء تشغيل Helion، ونهجها التكنولوجي الفريد مقارنة بالمنافسين، وغياب التحديثات العلمية حتى الآن.

قال ديفيد كيرتلي، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لـ Helion، لمجلة فورتشن: «بينما تعتبر المعالم الوسيطة مهمة جدًا لإظهار أن التقنية تعمل ويمكن الحصول على موافقة تنظيمية، في النهاية الأمر يتعلق بنشر محطات طاقة على نطاق واسع لدعم الاحتياجات المتزايدة من الطاقة».

وأضاف: «نحن على الجدول الزمني لنصل إلى أول إلكترونات تُرسل إلى الشبكة في 2028. إنه هدف طموح جدًا. سيكون صعبًا»، مشيرًا إلى أن جزءًا من ذلك هو التكرار التدريجي والتطوير الموازي حاليًا في مالاغا، واشنطن.

على الرغم من أن إنجاز حرارة البلازما تم في النموذج الأولي من الجيل السابع لـ Helion، Polaris، في ضواحي سياتل، فإن الشركة تبني حاليًا محطة طاقة تجارية بقدرة 50 ميغاواط، Orion، على بعد 130 ميلًا في مالاغا، بالقرب من حرم مراكز بيانات مايكروسوفت المتنامي. لم تبدأ Helion بعد في تجميع مفاعل الاندماج، الذي يتطلب مزيدًا من الهندسة والتعديلات في التصميم.

يعد تطوير مشاريع متعددة بالتوازي—including نظام تصنيع خطي—مفتاحًا لوتيرة نجاح Helion وسرعتها، وفقًا لكيرتلي. «هذه هي الطريقة التي استطعنا من خلالها بناء سبعة أجيال من أنظمة الاندماج والقيام بذلك بشكل أسرع بكثير من أي شخص آخر في المجال. جوهر فلسفتنا هو البناء السريع، الاختبار، التكرار، والبناء مرة أخرى».

بينما تنتج الطاقة النووية التقليدية عن طريق تقسيم الذرات، يستخدم الاندماج الحرارة لإنتاج الطاقة من خلال دمجها معًا. بشكل بسيط، يدمج الاندماج الهيدروجين الموجود في الماء في حالة عالية الحرارة وشحنة كهربائية تُعرف بالبلازما لإنتاج الهيليوم—نفس العملية التي تُشغل الشمس. عند التنفيذ الصحيح، يطلق هذا العملية تفاعلات لا نهائية لإنتاج الكهرباء. لكن النجوم تعتمد على ضغط جاذبي هائل لدفع الاندماج. هنا على الأرض، لا يزال إنشاء وحصر الضغط اللازم لدفع التفاعل بطريقة منتظمة ومتحكم فيها يمثل تحديًا هندسيًا.

وبما أن مفاعلات الاندماج أصغر تقريبًا بشكل لا نهائي من النجوم، فهي بحاجة إلى إنتاج حرارة بتركيزات أعلى بكثير من النجوم. الشمس تصل إلى حوالي 15 مليون درجة مئوية في مركزها، أو 27 مليون درجة فهرنهايت.

يُعتبر حوالي 100 مليون درجة مئوية الحد الأدنى المستدام للطاقة التجارية المستمرة للاندماج، ومن هنا الحماس حول هذا الإنجاز الجديد.

تأسست Helion في 2013 وأصبح ألتمان رئيسًا وراعياً ماليًا رئيسيًا في 2015—قبل أن يشارك في تأسيس شركة OpenAI. كما أصبح ألتمان رئيسًا لشركة Oklo الناشئة عن المفاعلات الصغيرة المعيارية (SMR) ذات التفاعل النووي الانشطاري في نفس العام. من بين المستثمرين الرئيسيين في Helion أيضًا Reid Hoffman، مؤسس LinkedIn، ودستن موسكوفيتز، مؤسس Facebook والرئيس التنفيذي الحالي لشركة Asana. قال كيرتلي إن دور ألتمان يركز على الرؤية طويلة المدى.

قال كيرتلي: «السؤال الذي يطرحه سام عليّ هو، كيف نتحرك بشكل أسرع؟» وأضاف: «نحن بالفعل على جدول زمني طموح. كيف نتحرك بشكل أسرع من ذلك؟ كيف نُطلق الطاقة على نطاق واسع بسرعة؟»

النهج الفريد للاندماج

عمل كيرتلي سابقًا في شركة MSNW المدعومة من ناسا على تقنيات الصواريخ المدفوعة بالاندماج. شارك في تأسيس Helion مع تركيز مزدوج على طاقة الاندماج والدفع بالاندماج، وقال إن عمل الدفع ساعد Helion على ابتكار نهجها الفريد للطاقة.

قال كيرتلي: «أحد الأمور التي تتعلمها من العمل في الفضاء وبناء أنظمة للطيران في الفضاء هو أنك لا يمكنك إهدار أي شيء. كل أونصة من الوزن مهمة؛ وكل واط من الطاقة مهم»، مضيفًا: «يجب أن تكون فعالًا جدًا في كل مكان وفي كل وقت. إذا طبقت نفس النهج على الاندماج، فإن متطلبات الفيزياء تنخفض بشكل كبير».

معظم تقنيات الاندماج، بالإضافة إلى الانشطار النووي، تعتمد على توليد الحرارة لتشغيل توربينات البخار، التي تنتج الكهرباء. تلتقط تقنية Helion الكهرباء أثناء عملية الاندماج—متجاوزة الحاجة إلى التوربينات.

قال كيرتلي: «هذا هو الفرق الأساسي الذي نعتقد أنه يسمح لنا بالتحرك بشكل أسرع بكثير من الآخرين»، مضيفًا: «هذا يقلل من حجم نظام الاندماج. ويقلل من مدى صعوبة تنفيذه».

يستخدم وقود الاندماج في Helion الديوتيريوم المستخلص من الماء والتريتيوم. كانت Helion أول شركة مرخصة لاستخدام التريتيوم المشع كمصدر للاندماج. لكن الهدف النهائي هو استخدام الديوتيريوم والهليوم-3، الذي تهدف Helion إلى إنتاجه من خلال دمج ذرات الديوتيريوم نفسها. يتيح هليوم-3 للعملية توليد المزيد من الكهرباء مع أقل قدر من الحرارة.

ربما يكون المنافس الرئيسي لـ Helion في مجال الاندماج هو شركة Nvidia و Commonwealth Fusion Systems (CFS) المدعومة من Gates، التي تمتلك موارد أعمق لكنها تتبع نهجًا أكثر تحفظًا. تعتمد CFS على تقنية الاندماج الأكثر تقليدية—وهي تصميم التوكاكام، المختصر من المغناطيسية في الحجرة الحلزونية—التي تعتمد على مغناطيساتها القوية. تتضمن التقنية آلة ضخمة على شكل دونات تُحاصر البلازما في مجال مغناطيسي عالي الحرارة وموصل فائقة التوصيل. لكن العملية تولد حرارة، وليس كهرباء.

أما النهج الأسرع والأصغر لـ Helion فيعتمد على الاندماج المغناطيسي-القصوري. نظريًا، تتصادم البلازما في حجرة الاندماج وتُضغط بواسطة مغناطيسات حول الآلة. يُسخن ذلك البلازما، ويبدأ تفاعل الاندماج، مما يؤدي إلى تغير في المجال المغناطيسي للبلازما. يتفاعل هذا التغير مع المغناطيسات، ويزيد من مجالها المغناطيسي، ويبدأ تدفق كهربائي جديد عبر الملفات.

الخلاصة أن الأمر معقد جدًا، ولا يوجد ضمان للنجاح لأي من مطوري الاندماج. لكن كيرتلي قال إنه واثق من أن طاقة الاندماج يمكن أن تُحدث تأثيرًا ملحوظًا في شبكة الكهرباء الأمريكية خلال العقد القادم وتستمر في النمو من هناك.

قال كيرتلي: «إذا اكتفينا ببناء أول محطة طاقة اندماج في العالم، ففشلنا كشركة»، مضيفًا: «هدفنا هو نشر طاقة نظيفة وآمنة على أساس ثابت للعالم. هذا يتطلب بناء تقنيات قابلة للتوسع، وقابلة للإنتاج بكميات كبيرة، ويجب أن تكون منخفضة التكلفة بحيث يرغب العملاء فيها».