ماذا لو كان مفتاح مستقبل طاقة نظيفة وفيرة يكمن في قلب مختبر في دنفر؟ هذا هو رهان شركة إكسيمر (Xcimer) الناشئة، التي تطمح إلى ترويض طاقة النجوم باستخدام ليزرات فائقة القوة.
تبدأ القصة كفيلم تجسس. في ثمانينيات القرن الماضي، أجرى مختبر لوس ألاموس، مهد القنبلة الذرية، تجاربًا سرية للغاية على الاندماج النووي. أثارت النتائج، على الرغم من تصنيفها، ضجة في الأوساط العلمية. أدرك باحثان شابان، هما كونر غالاوي وألكسندر فالس، الإمكانات الثورية لهذه الأعمال. حلمهم؟ تحويل هذا الاكتشاف إلى مصدر طاقة نظيفة وغير محدودة.
أسسوا لاحقًا شركة إكسيمر، وهي شركة ناشئة تركز على الاندماج عن طريق الحصر بالقصور الذاتي. الفكرة هي استخدام ليزرات فائقة القوة لضغط كبسولة صغيرة من الوقود (مثل الديوتيريوم والتريتيوم) إلى كثافات ودرجات حرارة عالية للغاية، مما يؤدي إلى بدء الاندماج. نهج مختلف تمامًا عن ITER (المفاعل التجريبي الحراري النووي الدولي)، وهو المشروع الدولي الموجود في فرنسا والذي يهدف إلى إثبات جدوى الاندماج عن طريق الحصر المغناطيسي.
الليزر، حجر الزاوية لعصر طاقة جديد
لا تبدأ شركة إكسيمر من الصفر. ففي عام 2022، حقق من facility) في كاليفورنيا اختراقًا تاريخيًا: إنتاج طاقة من الاندماج أكثر مما هو مطلوب لبدء التشغيل. لكن بالنسبة لغالاوي وفالس، هذه ليست سوى البداية. طموحهم؟ دفع الليزر إلى أقصى حدوده.
حيث اكتفى NIF بـ 2 ميغا جول، تستهدف إكسيمر 20. ويوضح غالاوي: “بين 10 و 12 ميغا جول، هذه هي النقطة المثالية لمحطة طاقة تجارية”. لتمثيل هذه القوة، تخيل طاقة 38 طنًا أطلقت بسرعة 100 كم / ساعة، مركزة على هدف بحجم ظفر لمدة بضعة أجزاء من المليون من الثانية.
القفزة الكبيرة: الانتقال من المختبر إلى المنزل
لا يزال الطريق إلى الاندماج التجاري طويلاً ومليئًا بالعقبات. كيف تستخرج الطاقة المنتجة دون مقاطعة التفاعل؟ كيف تحمي مواد المفاعل من الجسيمات عالية الطاقة؟ لدى إكسيمر بعض الأفكار في جعبتها، مثل “شلال” من الملح المصهور لامتصاص الحرارة والجسيمات، والحفاظ على سلامة المفاعل.
ومع ذلك، فإن البروفيسور إيان لوي من جامعة جريفيث يخفف من حدة الحماس بشأن هذا المشروع: “أنا متشكك، لأنني أفتقر إلى تمثيل مرئي مقنع لعملية استخراج الطاقة دون مقاطعة تفاعل الاندماج”. من وجهة نظر الباحث، لن يصل الاندماج في الوقت المناسب لإبطاء آثار الاحتباس الحراري بسبب الانبعاثات المتزايدة من ثاني أكسيد الكربون (عمالقة التكنولوجيا والذكاء الاصطناعي مسؤولون إلى حد كبير عن ذلك). ويتابع قائلاً: “مخاوفي هي أنه حتى في أكثر السيناريوهات تفاؤلاً، سنكون محظوظين بالحصول على مفاعلات اندماج تجارية بحلول عام 2050. وقبل ذلك بكثير، يجب أن نكون قد قمنا بإزالة الكربون من إمدادات الطاقة إذا كنا لا نريد” إذابة “الكوكب “.
لذلك فإن التحدي كبير، وكذلك الاستثمارات اللازمة. جمعت إكسيمر بالفعل 100 مليون دولار لمرحلتها الأولى من التجارب. سيستغرق الأمر المئات من أجل الأمل في الحصول على مفاعل عملي بحلول منتصف ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين. ومع ذلك، فإن فكرة إنتاج الكهرباء منخفضة التكلفة وخالية من الانبعاثات هي فكرة قوية يتمسك بها مؤسسو إكسيمر وغيرهم من الجهات الفاعلة في مجال الاندماج. يعتقد فالس أنها “تغيير لمستقبل البشرية”.
