Zap Energy نمونه اولیه جدید برق همجوشی خود، Century را به نمایش گذاشت

برای علاقه مندان به قدرت فیوژن، ضربه زدن به نقطه شکست چیزی شبیه جام مقدس است: نقطه ای که در آن واکنش همجوشی بیش از آنچه برای مشتعل کردن آن لازم است، تولید می کند. تنها یک آزمایش علمی، در تأسیسات احتراق ملی، این موفقیت را به انجام رساند و بیش از یک دهه بهینه سازی سیستم برای دستیابی به نتیجه فوق العاده طول کشید.

روز نتیجه NIF، بدیهی است که این نتیجه علمی فوق العاده تحسین شده بود. بنج کانوی، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل شرکت، همه آنها شایسته جوایز نوبل هستند زاپ انرژی، به TechCrunch گفت. اما می دانید، فردای آن روز، سوال این است، خوب، پس چه؟ بعدش چی؟»

و در حالی که NIF موفق شده است با اولین نتیجه خود بهبود یابد، دستگاه آن چیزی شبیه به بن بست است. هدف آن بررسی محدودیت های فیزیک بود، نه فروش برق به شبکه.

برای استارتاپی مانند Zap، «پس چه» باید پاسخ بهتری داشته باشد.

پاسخ Zap، تاکنون، دستگاه جدیدی است که آن را Century می‌نامد، که اخیراً یک سری D 130 میلیون دلاری برای آن جمع‌آوری کرده است. پس از چندین ماه مخفی نگه‌داشتن Century، این استارت‌آپ نگاهی به TechCrunch در زیر کاپوت خود انداخت و جزئیات انحصاری عملکرد آن را به اشتراک گذاشت. و آنچه امیدوار است با استفاده از آن بیاموزد.

Zap یک رویکرد منحصر به فرد برای قدرت همجوشی دارد که به نام Z-pinch تثبیت شده با جریان برشی شناخته می شود. به جای استفاده از آهنربا یا لیزر برای فشردن پلاسما، یک پیچ الکتریسیته از طریق جریان پلاسما می فرستد. این جریان میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که پلاسما را فشرده می‌کند و به همجوشی ختم می‌شود. این شرکت از طریق مجموعه‌ای از دستگاه‌ها در تأسیسات خود در ایالت واشنگتن این پدیده را مطالعه می‌کرد.

کانوی گفت، اما قرن فقط یک بستر آزمایشی دیگر در فیزیک نیست.

تمرکز ما فقط بر روی فیزیک نیست، بلکه بر مهندسی سیستم‌ها نیز متمرکز است. ما فقط یک شرکت فیزیک پلاسما نیستیم. ما در حال توسعه همه فن‌آوری‌های کلیدی توانمندی هستیم که برای ارائه ادغام تجاری به آن‌ها نیاز داریم. ما فکر می‌کنیم که انجام همه این‌ها به صورت موازی – همه چیز با هم، یک‌باره – سریع‌ترین راه برای ارائه یک محصول تجاری است.» “قرن تجسم آن است.”

دستگاه نمایشی حدود یک و نیم طبقه ارتفاع دارد و محفظه واکنش مایع با پوشش بیسموت داخل آن به اندازه یک آبگرمکن خانگی است. در مجموع، اجزای کلیدی به اندازه یک اتوبوس دو طبقه فضایی را اشغال می کنند و Zap فکر می کند ماژول مقیاس تجاری آن، که باید 50 مگاوات برق تولید کند، ردپایی مشابه را اشغال خواهد کرد.

برای اینکه در مسیر رسیدن به یک نیروگاه تجاری باقی بماند، Zap باید به سه نقطه عطف دست یابد: اول، باید بتواند پالس های ولتاژ بالا را به طور مکرر و مداوم تولید کند. چند هفته پس از روشن شدن آن در تابستان امسال، Century 1080 پالس متوالی شلیک کرد. تا اینجای کار خیلی خوبه.

گام بعدی نشان دادن فناوری برای وزارت انرژی است که دستگاه را برای بیش از دو ساعت با شلیک در فواصل 10 ثانیه ای برای تولید حداقل 1000 پالس پلاسما کار می کند. در نهایت، برای کار به عنوان یک نیروگاه تجاری، راکتور Zap باید برای ماه ها در پایان 10 پالس در ثانیه جرقه بزند.

پس از اینکه Century نمایش برای وزارت انرژی را تکمیل کرد، تیم بیسموت مایع بیشتری را به محفظه واکنش اضافه خواهد کرد. فلز مذاب از سایر قسمت‌های دستگاه محافظت می‌کند و در عین حال گرما را جذب می‌کند که در یک پیاده‌سازی تجاری، می‌توان از آن برای تولید برق استفاده کرد. Century قادر خواهد بود بیش از 1 تن از فلز مایع را در خود نگه دارد، اگرچه در حال حاضر با 70 کیلوگرم شروع می شود.

در نهایت، این شرکت باید اطمینان حاصل کند که الکترودهایش، قطعاتی که پالس های الکتریکی را تولید می کنند، می توانند در برابر گرما و ذرات آزاد شده توسط هر واکنش همجوشی مقاومت کنند. این بخش ها برای همیشه دوام نخواهند داشت. تمام نیروگاه های تجاری باید در مقطعی تحت تعمیر و نگهداری قرار گیرند. سؤال معمولاً این است که چند بار و برای چه مدت. Zap باید اطمینان حاصل کند که آسیب پذیرترین قطعات آن می توانند به اندازه کافی دوام بیاورند تا برای تولیدکنندگان برق منطقی باشد.

تا سال آینده، این شرکت مقدار برق تحویلی به اتاق واکنش را تا رسیدن به 100 کیلووات افزایش خواهد داد. در طول مسیر، کانوی انتظار دارد که این شرکت، قرن را ذره ذره اصلاح کند. او گفت: «اگرچه قرن یک پلتفرم، یک نام است، در درون آن چندین نسل وجود دارد. “ما در درون تکرارها تکرار می کنیم.”

کانوی گفت: اگر Century طبق برنامه‌ریزی‌شده کار کند، “امید من این است که در این دهه یک نسخه آزمایشی درست کنیم.” و اگر به خوبی پیش برود، نیروگاه های تجاری باید در اوایل دهه 2030 دنبال شوند.

این “اگر”های زیادی است، چیزی که کانوی اذعان دارد. من متقاعد شده‌ام که وقتی روبان اولین نیروگاه خود را می‌بریم و به سخت‌ترین مشکلاتی که در پنج سال گذشته باید حل می‌کردیم فکر می‌کنیم، حدس من فیزیک پلاسما است و سود در لیست است. اما شرط می بندم که چیزهای دیگری نیز در این لیست وجود دارد.”

این «موارد دیگر» ممکن است چیزی باشد که قدرت همجوشی تجاری را می سازد یا می شکند.

فیوژن باید با روش‌های دیگر تولید برق و گرما رقابت کند. اگر نیروگاه های همجوشی هزینه بسیار بیشتری نسبت به سایر روش های تولید برق داشته باشند، تعداد زیادی از آنها وجود نخواهد داشت. ممکن است یکی باشد که بچه‌هایمان را به آنجا ببریم و در یک سفر علمی به مدرسه نشان دهیم، و تمام.» کانوی گفت. “اقتصاد این چیزها واقعا مهم است.”