Кат Клифърд, репортер на CNBC за климатични технологии и иновации, в Helion Energy на 20 октомври.
Снимка, направена от Jessie Barton, комуникации за Helion Energy, с камерата на Cat Clifford.
В четвъртък, 20 октомври, предприех отчетно пътуване до Еверет, Вашингтон, за да посетя Хелионна енергия, фюжън стартиране, което набра близо 600 милиона долара от множество сравнително известни инвеститори от Силициевата долина, включително Питър Тийл и Сам Алтман. Той има още 1.7 милиарда долара ангажименти, ако постигне определени цели за ефективност.
Тъй като ядреният синтез има потенциала да произвежда неограничени количества чиста енергия, без да генерира дълготрайни ядрени отпадъци, той често се нарича „свещеният граал“ на чистата енергия. Свещеният граал обаче остава неуловим, тъй като пресъздаването на термоядрения синтез на земята по начин, който генерира повече енергия, необходима за запалване на реакцията и може да бъде поддържана за продължителен период от време, досега остава непостижимо. Ако успеем само да комерсиализираме термоядрения синтез тук, на земята и в мащаб, всичките ни енергийни проблеми ще бъдат решени, казват привържениците на термоядрения синтез.
Фюжън също е на хоризонта от десетилетия, просто недостижим, привидно здраво вкоренен в техно-утопия, която съществува само в научнофантастичните фентъзи романи.
Дейвид Къртли (вляво), съосновател и главен изпълнителен директор на Helion, и Крис Пил, съосновател и главен технологичен директор на Helion.
Снимката е предоставена от Cat Clifford, CNBC.
Но посещението на огромното работно пространство и лаборатория на Helion Energy извади за мен идеята за синтез от напълно фантастичното към потенциално реалното. Разбира се, „потенциално реален“ не означава, че синтезът ще бъде търговски жизнеспособен енергиен източник, захранващ дома ви и моя компютър през следващата година. Но вече не се чувства като да летиш с космически кораб до Плутон.
Докато се разхождах из масивните сгради на Helion Energy в Еверет, една напълно работеща и една все още в строеж, бях поразен от това колко ежедневно изглежда всичко. Строително оборудване, машини, захранващи кабели, работни маси и безброй компоненти, приличащи на космически кораб, са навсякъде. Плановете се изпълняват. Конструират се и се тестват диво изглеждащи чужди машини.
Сградата на Helion Energy в процес на изграждане, за да приюти тяхната термоядрена машина от следващо поколение. Вижда се опушената атмосфера.
Снимката е предоставена от Cat Clifford, CNBC.
За служителите на Helion Energy изграждането на термоядрено устройство е тяхна работа. Ходенето в офиса всеки ден означава да поставите част А в част Б и в част В, да си играете с тези части, да ги тествате и след това да ги поставите с още части, да ги тествате, да разглобявате тези части, може би когато нещо не работи както трябва, и след това го сглобете отново, докато стане. И след това преминаване към част D и част E.
Датата на моето посещение е от значение и за тази история, защото добави втори слой странно-става-реално към моето репортерско пътуване.
На 20 октомври районът на Сиатъл Евърет беше покрит с опасни нива на дим от горски пожари. Индексът на качеството на въздуха за Еверет е 254, което го прави най-лошото качество на въздуха в света по това време, според IQ Air.
Сградата на Helion Energy в процес на изграждане, за да побере термоядрената машина от седмо поколение в ден, когато димът от горски пожар не ограничаваше видимостта.
Снимката е предоставена от Helion Energy
„Няколко горски пожара, горящи в северните каскади, бяха подхранвани от топло, сухо и ветровито време. Източните ветрове разпалиха пожарите, както и изтласкаха получения дим на запад към Еверет и района на Сиатъл," Кристи Честър Шрьодер, Научният мениджър за качеството на въздуха в IQAir Северна Америка ми каза.
Глобалното затопляне помага за разпалването на тези пожари, Денис Л. Моузерал, професор по екологично инженерство и международни отношения в Принстън, ми каза.
„Промените в климата допринесоха за високите температури и сухите условия, които преобладаваха в северозападната част на Тихия океан тази година“, каза Маузерал. „Тези климатични условия, влошени от изменението на климата, увеличиха вероятността и тежестта на пожарите, които са отговорни за изключително лошото качество на въздуха.“
Беше толкова лошо, че Хелион беше казал на всички свои служители да останат вкъщи за първи път. Ръководството сметна, че е твърде опасно да ги помоли да напуснат домовете си.
Обстоятелствата на моето посещение предизвикаха неудобна битка. От една страна, имах новооткрито чувство на надежда относно възможността за енергия от термоядрен синтез. В същото време се борех вътрешно с дълбоко чувство на страх за състоянието на света.
Не бях сам в усещането на тежестта на момента. „Много е необичайно,“ Крис Пил, съосновател и главен технологичен директор в Helion, каза за дима.
Pihl работи върху синтеза вече почти две десетилетия. Той е видял как еволюира от царството на академичните физици до област, следена отблизо от репортери и събираща милиарди инвестиции. Хората, работещи по фюжън, са се превърнали в страхотни деца, в аутсайдери герои. Докато ние колективно преодоляваме всяка реалистична надежда да останем в рамките на целевите 1.5 градуса затопляне и тъй като глобалното търсене на енергия продължава да расте, термоядреният синтез е авансът, който понякога изглежда като единственото решение.
„Това е по-малко академично преследване, алтруистично преследване и се превръща повече в игра за оцеляване в този момент, мисля, с начина, по който вървят нещата“, ми каза Пихл, докато седяхме в празните офиси на Helion и гледахме към стена от сив дим. „Така че е необходимо. И се радвам, че привлича внимание.“
Как работи технологията на Helion
Изпълнителен директор и съосновател Дейвид Киртли ме разведе из огромното лабораторно пространство, където Хелион работи върху конструирането на компоненти за своята система от седмо поколение, Polaris. Всяко поколение е доказало някаква комбинация от физика и инженерство, която е необходима, за да се осъществи специфичният подход на Helion към синтеза. Прототипът от шесто поколение, Trenta, беше завършен през 2020 г. и се оказа способен да достигне 100 милиона градуса по Целзий, ключов крайъгълен камък за доказване на подхода на Helion.
Polaris има за цел да докаже, наред с други неща, че може да постигне нетно електричество - тоест да генерира повече, отколкото консумира - и вече е започнал да проектира своята система от осмо поколение, която ще бъде първата й система с търговски клас. Целта е да се демонстрира, че Helion може да произвежда електричество от синтез до 2024 г. и да има захранване в мрежата до края на десетилетието, каза ми Къртли.
Кат Клифърд, репортер за климатичните технологии и иновациите на CNBC, в Helion Energy на 20 октомври. Polaris, седмият прототип на Helion, ще се помещава тук.
Снимка, направена от Jessie Barton, комуникации за Helion Energy, с камерата на Cat Clifford.
Част от осъществимостта за получаване на енергия от термоядрен синтез към електрическата мрежа в Съединените щати зависи от фактори, които Helion не може да контролира - установяване на регулаторни процеси с Комисията за ядрено регулиране и процеси на лицензиране за получаване на необходимите одобрения за свързване на мрежата, процес, който Къртли е бил казано може да варира от няколко години до десет години. Тъй като има толкова много регулаторни препятствия, необходими за свързването на термоядрения синтез към мрежата, Къртли каза, че очаква техните първи плащащи клиенти вероятно да бъдат частни клиенти, като например технологични компании, които имат енергоемки центрове за данни, например. Работата с комуналните компании ще отнеме повече време.
Една част от системата Polaris, която изглежда може би най-неземната за експерт по термоядрен синтез (като мен) е тестът на инжектора Polaris, който е начинът, по който горивото за термоядрения реактор ще попадне в устройството.
Вероятно най-известният метод за синтез включва токамак, устройство с форма на поничка, което използва супер мощни магнити, за да задържи плазмата, където може да се случи реакцията на синтез. Международен съвместен проект за синтез, наречен ITER („пътят“ на латински), изгражда масивен токамак в Южна Франция, за да докаже жизнеспособността на термоядрения синтез.
Helion не строи токамак. Той изгражда дълго тясно устройство, наречено Field Reversed Configuration или FRC, а следващата версия ще бъде дълга около 60 фута.
Горивото се впръсква на кратки малки изблици в двата края на устройството и електрически ток, протичащ в цикъл, ограничава плазмата. Магнитите се задействат последователно в импулси, изпращайки плазмите в двата края да се изстрелват един към друг със скорост, по-голяма от един милион мили в час. Плазмите се разбиват една в друга в централната термоядрена камера, където се сливат, за да се превърнат в свръхгореща плътна плазма, която достига 100 милиона градуса по Целзий. Това е мястото, където се получава синтез, генерирайки нова енергия. Магнитните намотки, които улесняват компресията на плазмата, също възстановяват генерираната енергия. Част от тази енергия се рециклира и използва за презареждане на кондензаторите, които първоначално са задвижвали реакцията. Допълнителната допълнителна енергия е електричество, което може да се използва.
Това е тестът на Polaris Injector Test, където Helion Energy изгражда компонент от машината за синтез от седмо поколение. Ще има по един от тях от всяка страна на устройството за синтез и това е мястото, където горивото ще попадне в машината.
Снимката е предоставена от Cat Clifford, CNBC.
Къртли сравнява пулсирането на тяхната термоядрена машина с бутало.
„Свивате горивото си, то гори много горещо и много интензивно, но само за малко. И количеството топлина, отделено в този малък импулс, е повече от голям огън, който гори през цялото време“, ми каза той. „И тъй като това е импулс, защото е само един малък импулс с висок интензитет, можете да направите тези двигатели много по-компактни, много по-малки“, което е важно за поддържане на ниски разходи.
Идеята всъщност не е нова. Това е теоретизирано през 1950-те и 60-те години на миналия век, каза Къртли. Но не беше възможно да се изпълни, докато не бяха разработени модерни транзистори и полупроводници. И Пихл, и Киртли разглеждаха синтеза по-рано в кариерата си и не бяха убедени, че е икономически жизнеспособен, докато не стигнаха до този FRC дизайн.
Друг ров за преминаване: Този дизайн използва гориво, което е много рядко. Горивото за подхода на Helion е деутерий, изотоп на водорода, който е доста лесен за намиране, и хелий три, който е много рядък вид хелий с един допълнителен неутрон.
„Преди трябваше да казваме, че трябва да отидете в открития космос, за да получите хелий три, защото беше толкова рядко“, каза Критли. За да може тяхната термоядрена машина да бъде увеличена, Helion също разработва начин да направи хелий три с термоядрен синтез.
Доза надежда
