ماراتن هم جوشی هسته ای؛ چرا برنده این رقابت تمامی ساکنان سیاره خواهند بود؟

admin دسته‌بندی نشده

اعتقاد بسیاری از مردم این است که انرژی هم جوشی (گداخت)، یکی از منابع کارمایه پاک، ارزان، ایمن و فراوان است که تا دسترسی به آن ۳۰ سال بور داریم. این عبارت ۳۰ سال ازجمله مواردی است که برخی آن را چندان باور ندارند. با این حال، چند شرکت نوپای کوشا در عرصه ی هم جوشی هسته ای همانند TAE Technologies و Commonwealth Fusion Systems و جنرال فیوژن از مراحل تولید آزمایشگاهی به مرحله ی پیدایش واحدهای پایلوت رسا اند.

داخل همین حال، ۳۵ دولت از سرتاسر جهان در حال شرکت روی پروژه ی ایتر (ITER) در اروپا هستند؛ سیستم عظیمی که بخاطر اثبات امکان علمی و متخصص استفاده از انرژی هم جوشی طراحی شده است. شاید ایتر، تنها پروژه ی کاملا کارشناسی شده ای باشد که به صورت هدفمند با صرف چندین میلیارد دلار در حال ترفیع باشد؛ اما شریک شدن های خصوصی آن حیثیت صبور نیستند که بتوانند چندین سال هواخواه حصول مولود از این پروژه ی پرهزینه و البته کُند دولتی بمانند.

خوش بین ترین کارشناسان پیاده شدن این باور هستند که تا تولید بدوی نمونه ی مفهومی از نیروگاه هم جوشی هسته ای، تنها پنج سال فاصله داریم. این در حالی است که برای عرضه ی نمونه ی تجاری درحدود ۱۵ سال زمان حاجت خواهد وجود. رسیدن بوسیله این جام مقدس از فناوری های پاک می تواند صنعت ۸.۵ میلیارد دلاری کارمایه در جهان را به طاسی متحول و اقتصادی عاری از کربن را اساس گذاری نرم. بی آرامی جوشی می تواند برگ برنده ی ما در رزم با تغییرات اقلیمی و موجی از اتفاقات ناخوشایندی باشد که درنتیجه ی دهه ها سوزاندن سوخت های فسیلی رقم خورده است.

با تمام این ها، چرا ماجرای ساخت این فناوری این شرف به درازا کشیده است؟ چرا تاکنون نتوانسته ایم به نمونه های تجای از نیروگاه های هم جوشی مشت یابیم؟ عواید اقتصادی و زیست محیطی خراج از تجاری سازی انرژی غم جوشی بیشتر از آن چیزی است که سرمایه گذران خصوصی و مؤسسات اشتراکی بتوانند از آن چشم پوشی کنند. با این حال، نکته ی شگفت انگیز آن است که حجم تنخواه گذاری تو این بخش بیش کمتر از حدی بوده که طبیعتا باید می بود. دلیل این اهمال کاری چیست؟

مدح هم جوشی

انرژی هم جوشی را نباید با لباس مرسوم انرژی هسته ای استفاده شده درون نیروگاه های امروزی اشتباه گرفت. داخل این نیروگاه ها، از شکافت هسته ای استفاده می شود؛ فرایندی که داخل آن، با ترکیدن ایزوتوپ اورانیوم، واکنش های زنجیره ای آغاز می شود. وقتی این طور واکنشی آغاز می شود، کنترل آن زیاد دشوار خواهد بود. این همان عاملی است که باعث بروز فجایعی نظیر حادثه ی چرنوبیل در سال ۱۹۸۶ و فوکوشیما درون سال ۲۰۱۱ شد.

می نبوغ گفت تفاوت انرژی هم جوشی با کارمایه شکافت به همان اندازه است که کارمایه خورشیدی با انرژی بادی تفاوت دارد. هم جوشی همان فرایندی است که داخل قلب ستارگان جهان ازجمله خورشید ما رخ می دهد. برای آنکه بتوانیم این فرایند را اینجا روی زمین متشابه سازی کنیم، باید دو ایزوتوپ هیدروژن با نام های دوتریوم و تریتیوم را که به آسانی از آب به دست می آید، درمعرض گرمی بیش زیادی قرار دهیم. وقتی این دو ایزوتوپ به دمایی نزدیک به ۱۵۰ میلیون درجه ی سانتی گراد برسند، اتم های آن ها به قطع ای شتاب می گیرند که می توانند با یکدیگر برخورد کنند و دچار بی قراری جوشی شوند.

با تیمار جوشی دوتریوم و تریتیوم، اتم هلیوم و یک نوترون بوسیله همراه حجم عظیمی انرژی تولید می شود. با مهار این کارمایه به شکل سنتی خویشتن می قابلیت انرژی برق استخراج کرد. این امر معمولا با دود آب و راه اندازی توربین بخار کوپل شده به ژنراتور برق محقق می شود.برخلاف شکافت هسته ای، اگر مسئله کارمایه ورودی به رآکتور تیمار جوشی را ایستا کنیم، کل فرایند نیز ایستا خواهد شد

انرژی هم جوشی مصون است؛ چراکه چنانچه انرژی ورودی به سیستم گرمایش و شتاب دهی دوتریوم و تریتیوم را ایستا کنیم، کل فرایند هم جوشی نیز متوقف خواهد شد. درون چنین سازوکاری، سانحه حوادث مهارنشدنی نظیر چرنوبیل و فوکوشیما غیرممکن است. به علاوه، فرایند هم جوشی در مقایسه با شکافت، مقادیر متجاوز بخشی پسماند اتمی تولید می یواش. همین مقادیر ناچیز پسماند نیز نیم عمری کوتاه و به اندازه ی تنها چند قرن سال دارند؛ در حالی که نصف زندگی خاکروبه های شکافت هسته ای بوسیله چند ده هزاره سال نیز می رسد؛ از این رو، مدیریت زباله های هم جوشی بیش ساده نم خواهد بود.

افزون براین، برخلاف خاکروبه های شکافت هسته ای، از پسماند فرایند هم جوشی نمی استعداد برای تولید بمب اتمی استفاده کرد؛ پس درصورت توسعه ی نیروگاه های تیمار جوشی، دنیا دیگر نگران صعب افزودن سلاح های هسته ای نخواهد بود.

بخاطر تأمین نیازهای گرمایشی ۱۰ هزار خانوار به مدت یک سال، به ۵۵ هزاره بشکه نفت نیاز خواهیم داشت؛ درون حالی که درصورت استفاده از از انرژی غم جوشی، تنها با کمک یک لیتر دوتریوم و تریتیوم استخراج شده از آب می نبوغ نیاز این تعداد خانوار را برطرف کرد. همچنین، با سوزاندن ۵۵ هزار بشکه نفت، ۲۳ هزاره و ۵۰۰ تن دی اکسیدکربن آزاد خواهد شد؛ اما فرایند اندوه جوشی به خودی خود آلودگی کربنی به همراه ندارد و شدت کربن انتشاریافته در تمام طول عمر هر ساختگاه هم جوشی حتی کمتر از نیروگاه های خورشیدی و بادی است. این ستایش کچل دی اکسیدکربن تولیدشده در فرایند ساخت وساز و تولید و یکروز برداری نیروگاه در ازای هر کیلووات شایسته کردن کارمایه تولیدشده را دربرگیرنده می شود.

موانع موجود

جای تعجبی ندارد تولید خورشید قلابی آن بی آرامی اینجا روی زمین، باید فرایندی مشکل و زمان بر و پرهزینه باشد. با این حال، به نظر می رسد موانع موجود در تجاری سازی این ایده بیشتر رنگ وبوی سیاسی و اقتصادی داشته باشند تا متخصص و مهندسی. به اظهار میسر تر، هم جوشی به منزله ی تهدید وجودی بخاطر بی مو صنعتی کارمایه امروز است. اگر فناوری اندوه جوشی بتواند به صورت اقتصادی در مقیاسی مبصر پیاده سازی شود، با اتمام سبد کارمایه های تجدیدپذیر جهان خواهد توانست کارمایه پاک، ارزان، مصون و بی اندازه را دردسترس تمامی افراد بی حرکت سیاره قرار دهد. در جای پا این اتفاق، فناوری سابق الذکر اقتصاد و روابط جهانی را بوسیله یک باره متحول و شریک های نفتی را از رده خارج خواهد کرد و در یک کلام، به فروپاشی اهمیت در بازارهای تنخواه ی جهان منجر خواهد شد.تیمار جوشی به منزله ی تهدید وجودی برای کل صنعت انرژی امروز است

بنابر همین دلایل و نیز مشکلات فنی، انجام پروژه های هم جوشی درون پاره خصوصی و عمومی به موضوعی بحث برانگیز تبدیل شده؛ از این رو، تنخواه گذاری انجام شده تو آن کمتر از وزن کام بوده است. تنها رویه فرار از بنیان بست پیش رو آن است که فعالان صنعت هم جوشی بتوانند راهی برای تایید توجیه پذیری آن بیابند؛ موضوعی که تحقق آن خود وابسته به سرمایه گذاری کافی است. وجود سرمایه ی کافی می تواند تجاری سازی این فناوری را تو مدت متجاوز کوتاه تری امکان پذیر یواش.

تاکنون، کسی نتوانسته رآکتور هم جوشی با قابلیت تولید میزان انرژی خروجی بیشتر از کارمایه مصرفی آن را سیاق اندازی نرم. مدل های نخستین عزب با این کمال مطلوب تولید شده اند تا مدال دهند فناوری های هم جوشی امروزی قابلیت تولید انرژی استحصال شدنی داخل مدل بزرگ تر را خواهند داشت.

با تنخواه گذاری چندمیلیارددلاری در تعداد محدودی از این پروژه ها می قابلیت بوسیله فناوری غصه جوشی رنگ جزیی واقعیت بخشید. این میزان سرمایه گذاری چندان بی قراری هنگفت نیست. برای مقایسه، بد نیست بدانید خرج ی بخش تحقیق و توسعه ی اپل تو سال گذشته بوسیله تنهایی زیاد از ۱۴ میلیارد دلار بوده است. این هزینه ها برای فیسبوک بوسیله بیش از ۱۰ میلیارد دلار می رسد؛ تا اینکه شرکت نفتی شل نیز بخاطر دستیابی به فناوری های جدید حوزه ی انرژی، بودجه ای دومیلیارددلاری اختصاص داده است. این روزها، جمع آوری بودجه ی یک میلیارددلاری برای بسیاری از سرمایه گذاری های ریسک پذیر امری آسان شده است؛ با این حال، با بود آگاهی از دستاوردهای انکارناپذیر فناوری غصه جوشی برای بشر، هنوز این فناوری با بی مهری سرمایه گذاران مواجه است.

آیا فراغت است این وضعیت دگرگونی کند؟ هرچه زودتر بتوانیم تنخواه گذاران را متوجه نظریه بودن ایده ی هم جوشی کنیم، تجاری شدن این فناوری نیز زودتر محقق خواهد شد. امروزه که در میانه ی نبردی سرنوشت ساز با بحران تغییرات اقلیمی گرفتار شده ایم، خواست ما به سستی و مسامحه خود بزرگ ترین مانع به شمار می آید.

پیش گامان عرصه ی هم جوشی

درون ابتدای این مقاله، به شهرت سه انبازی فعال درون عرصه ی اندوه جوشی اشاره کردیم که احتمال دارد بتوانند در ۵ تا ۱۵ سال آینده، فناوری بی قراری جوشی را بوسیله وعده ی تجاری سازی برسانند. اگر هرکدام از این شرکت ها بتوانند پر حرارت ی این رقابت باشند، درنهایت، همه ی ما تر خواهیم وجود. بااین حال، متأسفانه کامل این شریک ها با بغرنج نزول سرمایه گذاری دست وپنجه یواش می کنند.

TAE تو ۲۰ سال اخیر، توانسته ۸۰۰ میلیون دلار سرمایه جذب کند؛ با این حال، اعتبار این همکاری به دلیل برخورداری از ایمنی هم زمینه گذار قبلی مایکروسافت، پاول آلن، اندکی خدشه دار شده است. TAE که روی رآکتور ۱۰۰ میلیون دلاری کار می کند، می گوید داخل پنج سال خواهد توانست محصول خویشتن را به مرحله ی تجاری سازی برساند؛ از این رو، در سریع ترین زمان به سرمایه گذاری مکرر نیاز دارد.

Commonwealth Fusion Systems نیز رقیب دیگری است که از حمایت همدستی نفتی اِنی (Eni) ایتالیا و صندوق سرمایه گذاری سربزرگی پذیر Breakthrough Energy یکروز می برد. این همدستی همچنین مدعی است تا ۱۵ سال آینده، برق حاصل از انرژی هم جوشی را واقف مدار خواهد کرد؛ ولی سرمایه ی فعلی این باهم اتحاد کردن تنها ۱۱۵ میلیون دلار است که اصلا کافی بوسیله نظر نمی آید.هیچ یک از فعالان صنعت تیمار جوشی تاکنون نتوانسته اند سرمایه ی کافی برای پیشبرد فناوری خود تا مرحله ی عرضه بوسیله بازار فراهم آورند

مشارکت جنرال فیوژن نیز از دهکده بریتیش کلمبیا در کانادا روی استاندارد ای ۳۵۰ میلیون دلاری کار می درنگ که قرار است در ۵ سال آینده گونه اندازی شود. چنانچه این استاندارد ی آزمایشی با موفقیت مخبر مدار شود، همدستی خواهد توانست در ۱۰ سال آینده اولین نیروگاه تجاری خود را متوجه مدار یواش. تا به امروز، جنرال فیوژن توانسته از محل اعتبارات شانس فدرال کانادا، صندوق سرمایه ی پادشاهی مالزی، جف بزوس، مجری تنخواه گذاری Chrysalix و شریک شدن های انرژی نظیر Cenovus و Braemar تأمین سرمایه درنگ.

وجه تعهد پرداخت تمامی شرکت های یادشده آن است که با وجود برخورداری از پشتیبانی مالی افراد شناخته شده، هنوز نتوانسته اند سرمایه ی کافی برای پیشبرد فناوری هم جوشی تا وهله ی عرضه در بازارهای تجاری حاضر آورند. این سه شرکت، تنها معیار هایی از مجموع ۲۲ شرکت خصوصی فعال در عرصه ی رقابت پهلو سر فناوری هم جوشی هستند.بازی با کار بزرگ

اگر یکی از شرکت های TAE و Commonwealth و جنرال فیوزن خواه هر شرکت دیگری بتواند آمادگی فناوری خود را برای نمایش ی تجاری ثبوت کند، قطعا تنخواه گذاران متنوع از سرتاسر جهان برای سرمایه گذاری در آن صف خواهند کشید. بااین حال، تا زمانی که سرمایه گذاران دست روی مشت بگذارند تا ببینند چه اتفاقی خواهد افتاد، بحران اقلیمی دنیا همچنان عاری نحو محلول همیشگی خواهد ماند. حال که یکی از این همکاری ها در یک قدمی موفقیت صبر گرفته، آیا زمان آن نرسیده سرمایه گذاران آن را به منزله ی فرصتی برای ورود به این صنعت درون نظر بگیرند؟مقاله های مرتبط:بخش خصوصی در رؤیای پیدایش اولیه نیروگاه هم جوشی هسته ایانرژی هسته ای؛ گزینه ای حیاتی بخاطر حل مشکل تغییرات اقلیمی

حتی خوشبینانه ترین سناریوها در مناقشه تغییرات اقلیمی از آینده ای خبر می دهند که در آن آب دریاها در ۱۰۰ سال آینده همچنان بالا خواهد آ«د، امواج گرما و آتش سوزی های گسترده بیداد خواهند کرد و جهان با انقراض دسته جمعی گونه ها و نابودی محصولات کشت و گند عظیم پناهندگان زیست محیطی مواجه خواهد وجود. توجه کنید اینجا درباره ی راهکاری جهانی سخن می گوییم که درصورت سرمایه گذاری به موقع، یک دهه تا نظریه شدن آن فاصله خواهیم داشت؛ پس فناوری اندوه جوشی یکی از امیدوارکننده ترین فرصت های سرمایه گذاری کوتاه مدت خواهد بود.

اگر درون حل دشوار اقلیمی واقعا اکید هستیم، باید فناوری بی قراری جوشی را جدی تر دنبال کنیم و هرچه سریع العمل پر حرارت تنخواه گذاری روی آن دسته از پروژه های غصه جوشی هسته ای را فاتحه کنیم که درون مرحله ی نمونه سازی خواه در شُرُف ورود بوسیله آن هستند. باید امیدوار باشیم سرمایه گذاران پاره خصوصی و نیز اقبال مردان دنیا این فرصت را مغتنم بشمارند و بوسیله صورت فعال تری از این فناوری زنهار کنند.

در حال حاضر، عاری تحول مخرب تو بحث کارمایه های پاک شاید به مشقت بتوان آینده ای برای سیاره ی زمین متصور شد. کارمایه هم جوشی داخل یک قدمی پایان مراحل آزمایشگاهی خود است. استفسار پا بر جا این است: چه کسی سرود و قصد ی کافی برای شناساندن این فناوری به بازار خواهد داشت؟بیشتر بخوانید:موانع گشادگی بازار خودروی هیدروژنی و پیل سوختی تو کره جنوبی چیست؟همجوشی هسته ای؛ انرژی نامحدود و پاکگذار از نفت: نگاهی به تو قریه مستحکم دبینجات جهان از مشکل ناچیز آبی با نیروگاه های آب شیرین کن هسته ایفیزیک هسته ای؛ از ماری کوری تا لیزه مایتنر

شاید دوست داشته باشید:

کاظمی: بانک ها تولید ملی ما را ایستا کردند

محمد کاظمی درون گفت وگو با ایسنا، با اشاره به موانعی که می تواند سد رویه امان از تولید ملی […]

پردازنده گرافیکی AMD Navi 23 احتمالا به فناوری Ray Tracing مجهز می شود

براساس ادعاهای برخی رسانه ها به نقل از منابعی مؤثق، تراش ی گرافیکی نسل بعد AMD که فعلا با کدنام […]

انتشار ابتدایی ویدئو از نحوه شکل گیری ویروس ها

استیناف نو ی دانشمندان دانشگاه هاروارد بینش جدیدی را درمورد چگونگی مبارزه با ویروس ها و مهندسی ذراتی که بوسیله […]