Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
أخبار التقنية

مرحبًا بكم في مدينة فيوجن بالولايات المتحدة الأمريكية


مستقبل الطاقة الخالية من الكربون تنبعث منه رائحة ترياكي ويبدو وكأنه طائرة 737 تحلق على ارتفاع منخفض. ليس بالضرورة أن يكون مركز التسوق الهادئ بجوار حرم بوينج المترامي الأطراف في إيفريت ، واشنطن ، المكان الذي تتوقع أن تجد فيه تقنية واعدة لتسخير قوة الشمس ، حرر البشرية من قبضة الوقود الأحفوري ، وافتح سوقًا يقدر بنحو 40 تريليون دولار.

لكن هنا ، وفي حديقة مكاتب مجهولة قريبة ، تختبر شركة Zap Energy الناشئة نموذجًا أوليًا لمفاعل ينتج بالفعل نيوترونات عالية الطاقة من الاندماج النووي – إن لم يكن كافياً لإعادة إرسال الطاقة إلى الشبكة.

يقول ديريك ساذرلاند ، كبير علماء الأبحاث في زاب ، إن الموقع غير اللافت للنظر ليس من قبيل الصدفة. “إذا قمت بالتحديق بقوة كافية ، فإن بناء نظام اندماج لا يختلف كثيرًا عن بناء طائرة ،” أخبر Spectrum في زيارة له في يونيو. “إنها تتطلب القليل من إعادة التجهيز وإعادة التدريب ولكن يمكنك نقل الكثير من هذه المهارات.”

Zap ليست شركة الاندماج الوحيدة التي تصطاد في تجمع المواهب في مجال الطيران. على بعد أقل من ميلين ، تمتلك Helion Energy منشأتها الخاصة ، التي تم شراؤها من مقاول Boeing وتضم نموذجها الأولي للاندماج التشغيلي الذي تم بناؤه جزئيًا بواسطة قدامى المحاربين في مجال الطيران. تمثل الشركتان الناشئتان تركيزًا فريدًا من الخبرة في الاندماج والتمويل ، وتجسدان ثقة جديدة بأن قوة الاندماج هي الآن تحدي هندسي قابل للحل وليس لغزًا علميًا بعيد المنال إلى الأبد.

أجرت شركة Zap Energy بالفعل عشرات الآلاف من اختبارات الاندماج النبضي في مفاعلها النموذجي الأولي.مارك هاريس

زاب نموذج Fuze-Q الأولي إنه يجلس في غرفة مكيفة الهواء خالية من الروائح ولا يصدر سوى علامة بالكاد مسموع عند تشغيله. منذ أن بدأ نشاطه الصيف الماضي ، احتوى الجهاز بحجم مكتب المكتب على الآلاف من تفاعلات الاندماج ، كل منها يولد رزمًا من البيانات بينما يزيد Zap تدريجيًا نحو درجات الحرارة ، وكثافة البلازما ، وأوقات التفاعل اللازمة لتوليد طاقة أكثر مما تستهلكه. إن عملية الاندماج بأكملها دراماتيكية مثل قلب مفتاح الضوء ، ويقودنا ساذرلاند مباشرة إلى المفاعل الصغير بعد ذلك بوقت قصير إحدى هذه العمليات.

هذه ليست لعبة تجريبية مصغرة. مفاعل الاندماج التجاري Zap ، الذي يهدف إلى إنتاج طاقة كافية بشكل موثوق لـ 30.000 منزل – ليلاً ونهارًا على مدار العام – سيكون بنفس حجم النموذج الأولي تمامًا ، مع إضافة “غطاء” معدني سائل ، ومبادلات حرارية ، وبخار توربينات لتحويل نيوتروناتها النشطة إلى كهرباء. سيكون المفاعل الأساسي أقصر من ميني كوبر.

إذا كان هذا لا يتطابق مع صورتك الذهنية لقوة الاندماج ، فمن المحتمل أنك تصور مشروع ITER الضخم بحجم المدينة والذي يتشكل حاليًا في جنوب فرنسا. بحلول الوقت الذي يبدأ فيه تشغيل المفاعل الذي تأخر طويلاً الممول من القطاع العام ، ربما ليس حتى عام 2029 ، سيكون ارتفاعه 30 مترًا ويزن أكثر من 18000 سيارة ميني كوبر. كما سيكلف الصين والاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة وشركاء آخرين أكثر من 22 مليار دولار أمريكي.

يقول ساذرلاند: “العاملان الرئيسيان للتكلفة هما التعقيد والحجم”. “يتفوق Zap في الحد من هذين الأمرين قدر الإمكان لأن النظام لا يحتوي على مواد مبردة ، ولا ملفات فائقة التوصيل ، ولا تدفئة إضافية ، ولا مغناطيس.”

امرأة تقف بجانب مفاعل مستقبلي لتظهر المقياس الذي يصل إلى 2 ونصف من حجمها.تقوم شركة Zap Energy بتطوير طريقة للاندماج تسمى Z pinch المنفصمة بالتدفق المستقر ، والتي تنتج تفاعلات الاندماج في رشقات صغيرة بدلاً من تيار مستمر.انطلق للطاقة

يقود كل من Zap و Helion مسؤولية ما يُطلق عليه غالبًا “الاندماج البديل” – وهو الاعتقاد بأن الأنظمة العملاقة ليست ضرورية ولا مرغوبة في البحث عن قوة اندماج عملية. لفهم السبب ، من المفيد الحصول على تنشيط سريع للفيزياء النووية.

يمكن أن يؤدي دمج أيونات بعض العناصر الخفيفة في البلازما الغازية معًا إلى إطلاق مجموعة من الطاقة إذا – وهذا أمر كبير – يمكنك التغلب على التنافر الإلكتروستاتيكي المتبادل. وهذا يعني زيادة الطاقة الحركية للأيونات حتى تتحرك بسرعة كافية (أي تكون ساخنة بدرجة كافية) لتتصادم وتندمج. مفاعل ITER هو تصميم توكاماك تقليدي يهدف إلى إشعال بلازما مشتعلة أسخن عشر مرات من حرارة الشمس ، في كعكة دائرية مجوفة عملاقة بعرض 20 مترًا. كلما زاد حجم الدونات ، زاد إنتاج الطاقة ؛ وبالتالي الحجم الهائل لـ ITER.

ولكن كلما كانت الأيونات أسرع وأكثر سخونة ، كان من الصعب اندماجها. يقارن Zap استقرار البلازما بحمل الهلام بشرائط مطاطية ، وسيتطلب الحفاظ على تفاعل الاندماج الخاص بـ ITER بطارية هائلة من مغناطيسات فائقة التوصيل مبردة بالتبريد.

رهان Zap and Helion هو أنه بدلاً من محاولة إقناع تفاعل الاندماج المستمر في الحياة ، سيكون من الأسهل تجميع نبضات قصيرة من نشاط الاندماج معًا. تبدأ نبضات زاب بنفخة من بلازما الديوتيريوم (نظير الهيدروجين) في أحد طرفي الأنبوب المفرغ الذي يبلغ طوله مترًا ، وفي وسطه يوجد قطب كهربائي. يتم تسريع البلازما لأسفل الأنبوب حتى تصل إلى النهاية المدببة للإلكترود ، وعند هذه النقطة تقوم القوى المغناطيسية بقرصها في عمود ضيق ، مع طبقات مختلفة تتدفق بسرعات مختلفة. هذا التدفق المنفصمة يحافظ على استقرار البلازما ويولد نيوترونات عالية الطاقة حتى تنهار. في الوقت الحالي ، يحدث ذلك بعد حوالي عشرة ميكروثانية. في الجهاز التجاري ، يجب أن يدوم ما يقرب من مائة ، وسيشمل الوقود نظيرًا قصير الأمد ومكلفًا ويصعب العثور عليه من الهيدروجين يسمى التريتيوم.

يقول ساذرلاند: “سيكون هناك عدد قليل من الأجهزة بين Fuze-Q والمصنع التجريبي”. نعتقد أن خمس إلى عشر سنوات أمر واقعي. لكننا نعتقد أيضًا أنه ربما لا يقدم للجمهور أي فضل لسماعنا نعدكم بمصنع في غضون خمس سنوات.

مخطط تقني يوضح المراحل الأربع لتقنية Helion.يتطلب النموذج الأولي لمفاعل هيليون أربع مراحل متميزة للاندماج والتي تؤدي في النهاية إلى إنتاج الكهرباء من خلال التغيرات الحالية المستحثة.هيليون للطاقة

فقط على الطريق في إيفريت ، خطت Helion خطوة أبعد من الوعد بمفاعل تجريبي. لقد باعت بالفعل 50 ميغاواط من الطاقة لشركة Microsoft ، لتسليمها في عام 2028. تنعكس هذه الثقة في الحرم الجامعي الحديث في Helion ، والمُغلق بأمان ، والذي يضم ثلاثة مستودعات كهفية وموقعًا إضافيًا يزحف بأجهزة نقل الأرض. يعمل العديد من موظفي Helion البالغ عددهم 160 موظفًا في أكبر مستودعاتها التي تبلغ مساحتها 150 ألف قدم مربع ، حيث يتم الآن تجميع مكونات النموذج الأولي السابع والأخير لشركة Polaris.

بدأت زيارتي في “مطبخ” مكثف Helion ، وهو ما يسمى بالعمليات المختلفة المتضمنة في الطلاء والاختبار والخبز لآلاف المكثفات المملوءة بالزيت التي ستحتاجها Polaris. تعد البنوك الضخمة من المكثفات هي الطريقة الوحيدة لتوصيل النبضات الهائلة من الطاقة بسرعة لبدء تفاعلات الاندماج الخاصة بـ Zap و Helion. سوف يخزن بنك مكثف Zap 1.5 ميغا جول من الطاقة – حوالي ثلث الطاقة المنبعثة من كيلوغرام من مادة تي إن تي. ستقوم Helion بتخزين 50 MJ مذهلة ، تتطلب 150 حاوية شحن مليئة بالمكثفات ، متزامنة مع مفاتيح أشباه الموصلات لتفريغها في أقل من ميلي ثانية.

على اليسار ، عامل لحام يعمل على صندوق فضي كبير.  على اليمين ، الصندوق المكتمل ، بأربع ملفات بنية في الأعلى.يقوم فني الاندماج بلحام مكثف مصنع داخليًا لمولد هيليون بولاريس. سيحتاج أحدث نموذج أولي إلى آلاف المكثفات المكتملة مثل هذه.اليسار: هيليون للطاقة ؛ على اليمين: مارك هاريس

عند اكتماله ، سيكون مفاعل هيليون أكبر من مفاعل زاب ، ويبلغ ارتفاعه حوالي مترين وطوله 12 مترًا. تعمل هزة أولية على تشغيل سلسلة من المغناطيسات الكهربائية في أي من طرفي Polaris التي تشكل وتسرع سحب البلازما نحو مركزها المشترك. يحدث الاندماج لفترة وجيزة عند أضيق نقطة في المفاعل – تخضع لأقوى مجال مغناطيسي. مثل تصميم Zap ، يهدف مفاعل Helion التجاري إلى النبض مرة واحدة في الثانية تقريبًا وتوليد 50 ميجاوات. لكن هناك بعض الاختلافات الكبيرة.

كبداية ، سيقوم Helion بدمج الديوتيريوم مع الهيليوم 3 ، وهو نظير نادر للغاية ومكلف للغاية من نظائر الهيليوم ، في تفاعل ينتج عددًا قليلاً نسبيًا من النيوترونات. هذه ليست مشكلة بالنسبة لـ Helion لأنه لا يحتاج إلى نيوترونات لغلي الماء ولكنه ينتج الكهرباء مباشرة من تفاعل الاندماج. في Polaris ، يجب أن تتسبب كل نبضة اندماج في تمدد البلازما ، مما يزيد من تدفقها المغناطيسي ويحفز التيار الكهربائي في الملفات المغناطيسية التي تتدفق في النهاية إلى المكثفات.

يقول ديفيد كيرتلي ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة Helion: “أثبتت تجربة مرفق الإشعال الوطني العام الماضي العلم الأساسي في إشعال البلازما لأول مرة”. لكن في هذه العملية ألقوا بعيدًا بنسبة 99.9 في المائة من الطاقة المدخلة. لقد أثبتنا أن نظامنا قادر على استعادة 95 في المائة ، لذلك نفقد حوالي 5 في المائة فقط من الطاقة التي نضعها في الوقود. وهذا يعني أنه يتعين علينا القيام بذلك قدر أقل من الاندماج للوصول إلى صافي الربح “.

يخطط عدد قليل نسبيًا من الشركات الناشئة في مجال الاندماج لاستخدام الهليوم 3 كوقود ، وهو نادر جدًا لدرجة أن بعض الخبراء اقترحوا تعدينه على القمر. ومع ذلك ، يجب أن تكون Polaris قادرة على إنتاج الهيليوم 3 الخاص بها من الديوتيريوم ، وتزعم هيليون أنها أنتجت بالفعل (على الرغم من عدم فصلها) كمية صغيرة.

يتم تثبيت مجموعة من الأشياء البيضاء والفضية معًا على طاولة عمل بواسطة شريط أخضر.  معا يشكلون مربع فضي.العمال يبنون بنوكًا من المكثفات في Helion Energy. سيحتاج النموذج الأولي لمفاعل الشركة الناشئة إلى مكثفات كافية لتخزين 50 ميغا جول من الطاقة. هيليون للطاقة

مع 100 مكثف فقط وأحد ملفات المغناطيس التي تم تصنيعها حتى الآن ، فإن خطة Kirtley هي تجميع Polaris بحلول يناير 2024. ستعمل Helion بعد ذلك على زيادة الطاقة والضغط تدريجيًا خلال العام. يقول: “إذا صمدت كل المقاييس وسير كل شيء بالطريقة التي نتوقعها ، فيجب أن نكون قادرين على استعادة ما يكفي من الطاقة الكهرومغناطيسية من نظام الاندماج لإعادة شحن تلك البنوك بالإضافة إلى القليل من الطاقة الإضافية”. وهذا الشيء الإضافي هو صافي الكهرباء.

ولكن حتى Polaris من غير المرجح أن تنتج أي طاقة متبقية بمجرد أخذ متطلبات الطاقة لأنظمة التبريد والتبديل في الاعتبار. وسيقع ذلك على عاتق خليفة Polaris ، وهو مفاعل اندماج تجريبي يهدف إلى الوفاء بعقد الطاقة مع Microsoft في وقت ما في عام 2028. في حين أن موقع ذلك قد تم لم يتم تحديدها بعد ، فمن المحتمل أن تظل في الولاية.

يقول كيرتلي: “كانت واشنطن على وجه الخصوص صديقة جدًا للاندماج”. “لديك جامعة واشنطن التي تم دمجها منذ سبعينيات القرن الماضي ، لديك الخبرة الصناعية وصناعة الطيران الضخمة التي يمكنك الاعتماد عليها ، وعلى المستوى الحكومي ، لقد تم التفكير حقًا بشأن التقنيات الجديدة.”

هذا مهم لأن الاندماج ، مع عدم وجود خطر من ردود الفعل المتسلسلة على المدارج وإنتاج نفايات مشعة أقل بكثير ، يتم إجراؤه بموجب اللوائح الحالية من قبل الدول الفردية ، بدلاً من هيئة التنظيم النووي الفيدرالية.

يقول ساذرلاند من زاب: “نحن في فترة انتقال من العلم إلى الهندسة ، ولكن لا يزال لدينا فيزيائيون بلازما ضمن فريق العمل ، وسنظل كذلك لبعض الوقت”. نحن نحاول إزالة الكربون من حمولة الطاقة الأساسية لكوكب الأرض بأكمله. إذا نجح Zap ، فسيغير العالم “.

من مقالات موقعك

مقالات ذات صلة حول الويب



مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى

performance male enhancement cbd gummies effectiveness bio science male enhancement gummies an in depth look full body male enhancement cbd gummies health benefits dr oz gummies for ed do they really work truth male enhancement cbd gummies are they effective male enhancement gummies love bites a user guide love bites male enhancement gummies reviews what users say full body male enhancement gummies what to know alpha male enhancement gummies benefits and uses full body cbd gummies for ed user experiences sex drive gummies for woman boost your libido naturally hims sex pills effective solutions for men rhino sex pills powerful solutions for enhanced performance from 400 pounds to a healthier life nikocado avocados weight loss journey this is how khloe kardashian really lost weight the ultimate guide to ozempic vs wegovy for weight loss what you need to know 8 common weight loss mistakes and how to avoid them everything you need to know about the diet kelly clarkson says changed her life stop counting calories how wegovy help busy people lose weight before and after how did chrissy metz lose weight how chrissy metz lost 100 pounds her amazing weight loss story losing 100 pounds chrissy metzs weight loss journey overview 6 fast weight loss myths busted what really works how ben napier lost weight a deep dive into his 90 pound weight loss journey what is the best weight loss gummy try these in 2024 how to lose weight fast 8 expert approved strategies you cant miss how slimming gummies can boost your weight loss journey expert tips and tricks chrissy metzs 100 pound weight loss journey its not what you think 10 simple steps to kickstart your weight loss journey today chrissy metzs weight loss journey revealed how she lost stunning 100 pounds 7 days with apple cider vinegar a weight loss journey diary top 15 exercises for fast weight loss get fit in no time 6 reasons youre not losing belly fat and how to fix it delicious homemade protein shakes for weight loss you cant miss kelly clarkson shares her weight loss story2024 update oprah winfrey says no to weight loss gummies heres what worked for her kevin james weight loss explained the motivation method and mindset nikocado avocado 89 pound weight loss journey secrets uncovered lizzos weight loss journey through 2024 how she did that 10 proven strategies to melt away belly fat in just 4 weeks ozempic wegovy mounjaro reviews do they work for weight loss khloe kardashians weight loss methods approach to rapid weight loss oprah winfrey spills the tea my weight loss journey not gummies top 10 belly fat burning workouts you can do at home finding the best belly fat burning gummies for you a buyers guide the truth behind ozempic unveiling before after weight loss transformations wegovy weight loss results revealed seeing before and after photos what to expect weight loss wow what did kelly clarkson do to lose weight best foods to include in your diet for a flatter stomach do slimming gummies work for weight loss seeing the ingredients benefits reviews gummies vs lifestyle changes a sustainable approach to belly fat loss wegovy success guide 5 ways to maximize weight loss on wegovy oprah winfrey opens up about using ozempic weight loss medication mindy kaling dropped 40 lbs her secret diet finally revealed in 2024 kelly clarkson reveals how she lost a reported 60 lbs the best alternatives to ozempic without the side effects wegovy weight loss before after pictures that shock you kelly clarkson weight loss triumph in 2023 shedding 60 lbs kelly osbourne reveals how she lost 85 lbs not ozempic nikocado avocados shocking 89 pound weight loss journey exposed do keto gummies really work for weight loss seeing the truth exposing shark tank gummies for weight loss do they work can gummy bears help you slim down the truth about lose weight gummies did kelly clarkson lose weight using keto acv gummies details revealed kelly clarkson reveals weight loss was prompted by pre diabetic diagnosis the most talked about shark tank weight loss products do they work top 5 slimming gummies you need to try for fast weight loss blue vibe cbd gummies reviews what you need to know before you buy 2024 update sleep your way to slimmer the truth about nighttime fat burner gummies do nighttime fat burner gummies work what you need to know before buying kelly osbourne talks about her weight loss journey and ozempic dream of shedding pounds like kelly clarkson fast weight loss supplements to consider when to drink apple cider vinegar for stunning weight loss shark tank weight loss gummies exposed do they really work science behind dr ozs weight loss tips fact or fiction saxenda vs wegovy comparison of glp 1s for stunning weight loss 8 myths about belly fat loss debunked by health experts can drinking water really help you lose weight weight loss facts to know wegovy weight loss reviews does it really work for shedding pounds top 3 herbal teas for effective weight loss what works pre workout drinks that maximize weight loss are they safe how apple cider vinegar can help you lose weight 8 science backed tips best weight loss pills for men which ones burn fat fastest insights from experts 7 secrets to fast weight loss you need to know right now wegovy vs liraglutide which is best for weight loss shocking results revealed 10 surprising benefits of apple cider vinegar for weight loss you need to know ingredients exposed whats inside belly fat burning gummies that really work the science behind slimming gummies how they can help lose weight kelly clarksons weight loss secret the plant paradox diet explained keto acv gummies reviews you need to see in 2024 shark tanks miracle weight loss pills do they really work drinking apple cider vinegar for weight loss does it really work semaglutide for weight loss a game changer in obesity management must see truth about dr oz gummies for weight loss before trying them shark tank reviews do acv keto gummies really work dr oz vs keto acv gummies which is the best for weight loss shark tank gummies for weight loss fact or faction a buyers guide to shark tank acv keto gummies official website the shocking truth about dr ozs weight loss gummies 12 foods that promote fast weight loss eat these to slim down fast you wont believe chrissy metzs amazing transformation of losing 100 lbs unmasking the shark tank gummy scam are they real ozempic before and after pictures wegovy other results shark tank cbd gummies exploring the potential and legitimacy shark tank gummies scam or legit 2024 update pure slim keto acv gummies reviews do they really work lainey wilsons weight loss story how she lost 70 pounds chrissy metzs stunning transformation all details of her weight loss journey do weight loss pills really work for men unpacking the science success stories kelly clarkson explains how she dropped weight before and after photos an ultimate guide to shark tank keto gummies where to buy exposing shark tank keto gummies did they really work chrissy metzs weight loss journey the this is us star shared her 100 pound transformation