ديفيد كينغام أوضح عن تطوير بحثي للحصول على طاقة انصهار شمسية

تعتزم شركة "توكماك" للطاقة، بدء تشغيل المفاعل  الخاص بها للطاقة المنصهرة في ربيع هذا العام، مع بناء أول نموذج تجاري بحلول عام 2025، في محاولة لإنهاء اعتماد العالم على الوقود الأحفوري، واستخدام المفاعل "توكماك كروية"، وتصفه الشركة بكونه "مسار سريع للإنصهار".

وكشف الرئيس التنفيذي للشركة، ديفيد كينغام، عن خطة الشركة أثناء حديثه في اجتماع الوكالة الدولية للطاقة الأسبوع الماضي، وتابع كينغام " يطور باحثو الطاقة المنصهرة في الشركة وجميع أنحاء العالم مواد وتقنيات جديدة لمساعدتنا في الحصول على طاقة الانصهار في الشبكة بحلول عام 2030".

وتعتمد تكنولوجيا "توكمال" للطاقة، على المغناطيس مرتفع الحرارة فائق التوصيل (HTS)، والتي تسمح لأجهزة الطاقة المنخفضة صغيرة الحجم نسبيًا لتحقيق أداء عالي، وأظهر مفاعل الشركة الثاني مع مغناطيس HTS عام 2015، 29 ساعة من البلازما المستمرة وهو رقم قياسي عالمي، وأضاف كينغام "البلازما هي التي يتم فيها تفاعل الانصهار، واستقرارها أمر حاسم".

وتعمل الشركة حاليًا على مفاعلها المقبل ST40، وتزعم أنه سينتج حرارة بلازما تقدر بـ 15 مليون درجة مئوية، وهي أكثر سخونة من مركز الشمس، وتابع كينغام " تم تصميم مفاعل ST40، لتحقيق 100 مليون درجة مئوية، والحصول على ما يعادل 10 للطاقة، وللاقتراب من نقطة التعادل يجب أن يتم ضبط وصقل كثافة البلازما ودرجة الحرارة  جيدًا، وتتمثل الخطوة التالية في بناء مفاعل يستخدم لتوليد الكهرباء بالانصهار بحلول عام 2015، ويشكل ذلك أساس لمحطة لتوليد الكهرباء تقوم بتوصيل الكهرباء عبر شبكة بحلول عام 2030".

وأفاد كينغام، خلال مقابلة مع World Nuclear News، أنه من المقرر الانتهاء من مفاعل ST40 هذا الربيع، وتواجه شركة توكمال للطاقة منافسة قوية من شركة Tri Alpha Energy، والتي طورت آلة يمكنها الحفاظ على البلازما في درجة حرارة 18 مليون فهرنهايت في 11.5 ميلي ثانية، وتلقت الشركة مؤخرًا  500 مليون دولار لخلق مفاعل تجاري، سيكون جاهزًا بحلول عام 2027، ويعتمد انصهار الطاقة  لدى شركةTri Alpha على ذرات الهيدروجين بدرجة حرارة 5.4 بليون فهرنهايت، وهي أكثر سخونة من سطح الشمس، وتخلق الحرارة بلازما تحتوي على خليط من الإلكترونات والأيونات، وعندما تصطدم الأيونات في البلازما تلتحم مع بعضها لتشكل ذرات جديدة، وتطلق كميات هائلة من الطاقة.

فيما تتمثل الحيلة، في تسخين الغاز إلى درجة حرارة مرتفعة، وليس هناك مادة معروفة حاليًا يمكنها الاحتفاظ بالحرارة، وتوصل العلماء على مر الأعوام إلى طريقتين رئيسيتين للتغلب على ذلك، لكنها أدت إلى انفجار داخلي أو استخدام المجال المغناطيسي، وتستخدم شركة "Tri Alpha Energy" المجال المغناطيسي من خلال تصميم مفاعل غير عادي عبارة عن أنبوب يصطدم بزوج من البلازما لإنتاج الحرارة، وأوضح تقرير في "Science" أن الفريق وضع مغناطيس حول تكوين على شكل سيغار، يسمح بإطلاق أشعة البلازما من جهة إلى أخرى، ويقول جايونغ بارك رئيس الشركة المنافسة "Energy/Matter Conversion Corporation" في سان دييغو " لم ينجح الأمر حتى يتم السيطرة على الغاز الساخن، في هذا الصدد إنه أمر هام، ويبدو أنهم وجدوا طريقة لترويض الغاز والسيطرة عليه".