קאט קליפורד, כתבת טכנולוגיות אקלים וחדשנות של CNBC, ב-Helion Energy ב-20 באוקטובר.
תמונה שצולמה על ידי ג'סי ברטון, תקשורת עבור Helion Energy, עם המצלמה של קאט קליפורד.
ביום חמישי, 20 באוקטובר, נסעתי לטיול דיווחים לאוורט, וושינגטון, לביקור אנרגיה הליון, סטארט-אפ פיוז'ן שגייס גיוס כמעט 600 מיליון דולר משלל משקיעים ידועים יחסית בעמק הסיליקון, ביניהם פיטר ת'יל וסם אלטמן. יש לו עוד 1.7 מיליארד דולר בהתחייבויות אם הוא יעמוד ביעדי ביצועים מסוימים.
מכיוון שלמיזוג גרעיני יש פוטנציאל ליצור כמויות בלתי מוגבלות של אנרגיה נקייה מבלי לייצר פסולת גרעינית ארוכת טווח, הוא מכונה לעתים קרובות "הגביע הקדוש" של אנרגיה נקייה. הגביע הקדוש נותר חמקמק, עם זאת, מכיוון שיצירה מחדש של היתוך על פני כדור הארץ באופן שיוצר יותר אנרגיה שנדרשת כדי להצית את התגובה וניתנת להמשך זמן ממושך עד כה נותרה בלתי ניתנת להשגה. אם רק נוכל להצליח למסחר את ההיתוך כאן עלי אדמות ובקנה מידה, כל מצוקות האנרגיה שלנו היו נפתרות, אומרים תומכי ההיתוך.
היתוך גם נמצא באופק כבר עשרות שנים, ממש מחוץ להישג יד, לכאורה נטוע היטב בטכנו-אוטופיה שקיימת רק ברומני פנטזיה מדע בדיוני.
דיוויד קירטלי (משמאל), מייסד שותף ומנכ"ל Helion, וכריס פיהל, מייסד שותף ומנהל הטכנולוגיה הראשי בהליון.
תמונה באדיבות Cat Clifford, CNBC.
אבל הביקור בסביבת העבודה והמעבדה העצומה של Helion Energy שלף את רעיון ההיתוך מהפנטסטי לחלוטין אל הפוטנציאל האמיתי עבורי. כמובן, "אמיתי פוטנציאלי" לא אומר שהיתוך יהיה מקור אנרגיה בר-קיימא מסחרית שתפעיל את הבית שלך ואת המחשב שלי בשנה הבאה. אבל זה כבר לא מרגיש כמו להטיס ספינת חלל לפלוטו.
כשצעדתי בבנייני Helion Energy האדירים באוורט, אחד פעיל במלואו ואחד עדיין בבנייה, הופתעתי מאיך שהכל נראה יום עבודה. ציוד בנייה, מכונות, כבלי חשמל, ספסלי עבודה, ואינספור חלקי רכיבים בעלי מראה חללית נמצאים בכל מקום. תוכניות מבוצעות. מכונות בעלות מראה זר בטירוף נבנות ונבדקות.
בניין Helion Energy בהקמה כדי לאכלס את מכונת ההיתוך מהדור הבא שלהם. האווירה המעושנת נראית לעין.
תמונה באדיבות Cat Clifford, CNBC.
עבור עובדי Helion Energy, בניית מכשיר היתוך היא תפקידם. ללכת למשרד כל יום פירושו להכניס חלק א' לחלק ב' ולחלק ג', להתעסק עם החלקים האלה, לבדוק אותם, ואז לשים אותם בעוד חלקים, לבדוק אותם, לפרק את החלקים האלה אולי כשמשהו לא עובד כמו שצריך, ואז להרכיב אותו שוב עד שזה יקרה. ואז עוברים לחלק ד' ולחלק ה'.
תאריך הביקור שלי רלוונטי גם לסיפור הזה, כי הוא הוסיף רובד שני של מוזר-הופך לאמיתי למסע הדיווח שלי.
ב-20 באוקטובר, אזור סיאטל אוורט היה עטוף ברמות מסוכנות של עשן שריפות. מדד איכות האוויר של אוורט היה 254, מה שהופך אותו לאיכות האוויר הגרועה ביותר בעולם באותה תקופה, על פי IQ Air.
הבניין של Helion Energy בבנייה לאכלס מכונת היתוך מהדור השביעי ביום שבו עשן שריפות לא הגביל את הראות.
תמונה באדיבות Helion Energy
"מספר שריפות ששרפו במפלים הצפוניים ניזונו מתנאי מזג אוויר חמים, יבשים וסוערים. רוחות מזרחיות הבעירו את השריפות וכן הובילו את העשן שנוצר מערבה לכיוון אוורט ואזור סיאטל". כריסטי צ'סטר שרדר, אמר לי מנהל מדעי איכות האוויר ב-IQAir North America.
התחממות כדור הארץ עוזרת לתדלק את השריפות הללו, דניס ל. מאוזרלאמר לי פרופסור להנדסת סביבה ועניינים בינלאומיים בפרינסטון.
"שינויי האקלים תרמו לטמפרטורות הגבוהות ולתנאי היובש ששררו בצפון מערב האוקיינוס השקט השנה", אמר מאוזרל. "תנאי מזג האוויר הללו, שהוחמרו על ידי שינויי האקלים, הגדילו את הסבירות ואת חומרת השריפות שאחראיות לאיכות האוויר הירודה ביותר".
זה היה כל כך גרוע שהליון אמרה לכל עובדיה להישאר בבית בפעם הראשונה אי פעם. ההנהלה חשבה שזה מסוכן מדי לבקש מהם לעזוב את בתיהם.
נסיבות הביקור שלי עוררו קרב לא נוח. מצד אחד, הייתה לי תחושה חדשה של תקווה לגבי האפשרות של אנרגיית היתוך. במקביל, נאבקתי פנימית בתחושת אימה עמוקה לגבי מצב העולם.
לא הייתי לבד בתחושת כובד הרגע. "זה מאוד יוצא דופן", כריס פיהל, מייסד שותף וקצין הטכנולוגיה הראשי בהליון, אמר על העשן.
פיהל עבד על היתוך כבר כמעט שני עשורים. הוא ראה את זה מתפתח מתחום אקדמאים פיזיקאים לתחום שאחריו עוקבים מקרוב עיתונאים וגובה מיליארדי השקעות. אנשים שעובדים על פיוז'ן הפכו לילדים המגניבים, גיבורי האנדרדוג. כשאנחנו חולפים ביחד על פני כל תקווה מציאותית להישאר בטווח של 1.5 מעלות היעד של התחממות וככל שהביקוש לאנרגיה העולמית ממשיכה לעלות, היתוך הוא המסלול הביתי שלפעמים מרגיש כמו הפתרון היחיד.
"זה פחות עיסוק אקדמי, עיסוק אלטרואיסטי, וזה הופך ליותר משחק הישרדות בשלב הזה, אני חושב, עם איך שהדברים מתנהלים", אמר לי פיהל, כשישבנו במשרדי הליון הריקים והביטנו החוצה. קיר של עשן אפור. "אז זה הכרחי. ואני שמח שזה מקבל תשומת לב".
איך הטכנולוגיה של Helion עובדת
מנכ"ל ומייסד שותף דיוויד קירטלי הוביל אותי בחלל המעבדה העצום שבו עובדת הליון על בניית רכיבים למערכת הדור השביעית שלה, פולריס. כל דור הוכיח שילוב כלשהו של הפיזיקה וההנדסה הדרושים כדי להביא לידי מימוש הגישה הספציפית של הליון למיזוג. אב הטיפוס של הדור השישי, טרנטה, הושלם בשנת 2020 והוכיח שהוא מסוגל להגיע ל-100 מיליון מעלות צלזיוס, אבן דרך מרכזית להוכחת הגישה של Helion.
פולאריס נועדה להוכיח, בין היתר, שהיא יכולה להשיג חשמל נטו - כלומר לייצר יותר ממה שהיא צורכת - והיא כבר החלה לתכנן את מערכת הדור השמיני שלה, שתהיה המערכת המסחרית הראשונה שלה. המטרה היא להדגים שהליון יכול לייצר חשמל מהיתוך עד 2024 ושתהיה לו חשמל על הרשת עד סוף העשור, אמרה לי קירטלי.
קאט קליפורד, כתבת טכנולוגיה וחדשנות אקלימית של CNBC, בהליון אנרג'י ב-20 באוקטובר. פולריס, אב הטיפוס השביעי של הליון, ישוכן כאן.
תמונה שצולמה על ידי ג'סי ברטון, תקשורת עבור Helion Energy, עם המצלמה של קאט קליפורד.
חלק מהיתכנות של הגשת אנרגיית היתוך לרשת החשמל בארצות הברית תלויה בגורמים שהליון אינו יכול לשלוט בהם - הקמת תהליכים רגולטוריים עם הוועדה לרגולציה גרעינית, ותהליכי רישוי לקבלת אישורי חיבור רשת נדרשים, תהליך שקירטלי עבר מסופר יכול לנוע בין כמה שנים לעשר שנים. מכיוון שיש כל כך הרבה מכשולים רגולטוריים הדרושים כדי להתחבר לרשת, קירטלי אמר שהוא מצפה שהלקוחות המשלמים הראשונים שלהם יהיו ככל הנראה לקוחות פרטיים, כמו חברות טכנולוגיה שיש להן מרכזי נתונים תאבי חשמל, למשל. העבודה עם חברות שירות תימשך זמן רב יותר.
חלק אחד של מערכת פולאריס שנראה אולי הכי בעולם אחר עבור מומחה לא היתוך (כמוני) מבחן הזרקת פולאריס, וזו הדרך שבה הדלק עבור כור ההיתוך ייכנס למכשיר.
אפשר לטעון ששיטת ההיתוך הידועה ביותר כוללת טוקאמק, מכשיר בצורת סופגניה שמשתמש במגנטים סופר חזקים כדי להחזיק את הפלזמה במקום שבו יכולה להתרחש תגובת ההיתוך. פרויקט היתוך שיתופי בינלאומי, הנקרא ITER ("הדרך" בלטינית), בונה טוקאמק מאסיבי בדרום צרפת כדי להוכיח את כדאיות ההיתוך.
הליון לא בונה טוקאמק. הוא בונה מכשיר צר וארוך שנקרא Field Reversed Configuration, או FRC, והגרסה הבאה תהיה באורך של כ-60 רגל.
הדלק מוזרק בהתפרצויות זעירות קצרות בשני קצוות המכשיר וזרם חשמלי הזורם בלולאה מגביל את הפלזמה. המגנטים יורים ברצף בפולסים, ושולחים את הפלזמות בשני הקצוות יורים אחד לעבר השני במהירות גדולה ממיליון מייל לשעה. הפלזמות מתנפצות זו לזו בתא ההיתוך המרכזי שם הן מתמזגות והופכות לפלזמה צפופה סופר חמה שמגיעה ל-100 מיליון מעלות צלזיוס. זה המקום שבו מתרחש היתוך, יוצר אנרגיה חדשה. הסלילים המגנטיים המקלים על דחיסת הפלזמה משחזרים גם את האנרגיה שנוצרת. חלק מהאנרגיה הזו ממוחזרת ומשמשת לטעינת הקבלים שהניעו את התגובה במקור. האנרגיה הנוספת הנוספת היא חשמל שניתן להשתמש בו.
זהו מבחן ה-Polaris Injector, שבו Helion Energy בונה מרכיב של מכונת היתוך מהדור השביעי. יהיה אחד כזה בכל צד של מכשיר ההיתוך וכאן הדלק ייכנס למכונה.
תמונה באדיבות Cat Clifford, CNBC.
קירטלי משווה את פעימות מכונת ההיתוך שלהם לבוכנה.
"אתה דוחס את הדלק שלך, הוא נשרף חם מאוד ובעוצמה רבה, אבל רק למעט. וכמות החום המשתחררת בדופק הקטן הזה היא יותר ממדורה גדולה שדולקת כל הזמן", הוא אמר לי. "ובגלל שזה דופק, בגלל שזה רק דופק אחד קטן בעוצמה גבוהה, אתה יכול להפוך את המנועים האלה להרבה יותר קומפקטיים, הרבה יותר קטנים", מה שחשוב להורדת העלויות.
הרעיון למעשה אינו חדש. זה היה תיאורטי בשנות ה-1950 וה-60, אמר קירטלי. אבל לא ניתן היה לבצע עד שפותחו טרנזיסטורים ומוליכים למחצה מודרניים. גם Pihl וגם Kirtley הסתכלו על היתוך מוקדם יותר בקריירה שלהם ולא היו משוכנעים שזה כדאי כלכלית עד שהגיעו לעיצוב ה-FRC הזה.
חפיר נוסף לחצות: עיצוב זה אכן משתמש בדלק שהוא נדיר מאוד. הדלק לגישתו של הליון הוא דאוטריום, איזוטופ של מימן שקל למדי למצוא, והליום שלוש, שהוא סוג נדיר מאוד של הליום עם נויטרון אחד נוסף.
"פעם היינו צריכים לומר שאתה צריך להיכנס לחלל החיצון כדי לקבל הליום שלוש כי זה היה כל כך נדיר", אמר קריטלי. כדי לאפשר להגדיל את מכונת ההיתוך שלהם, Helion מפתחת גם דרך לייצר הליום שלוש עם היתוך.
מנה של תקווה
