Kärnfusionskanter mot mainstream

0
53

En kraftfull magnet av den typ som används i fusionsenheter i ett laboratorium vid Tokamak Energy i Abingdon, England, den 23 augusti 2021. (Andrew Testa för The New York Times )

Skrivet av Stanley Reed

Att utnyttja fusionsenergi till något kommersiellt gångbart – och kanske i slutändan en ren kraftkälla som ersätter fossila bränslen i århundraden framöver – har har länge betraktats av vissa som den ultimata månskottet.

Men investerarnas intresse för fusionsenergi fortsätter att sakta stiga, och antalet start -ups inom området multipliceras, med uppskattningsvis 1 100 personer i flera länder som lever på dessa företag. En industri håller på att ta form, med ett växande nätverk av företag som levererar högspecialiserad utrustning, som komponenterna i de kraftfulla magneterna som fusionsenheter kräver.

https://images.indianexpress.com 2020/08/1×1. png

Den brittiska regeringen såg till och med nyligen behovet av att utfärda föreskrifter för fusionsenergi-en slags milstolpe för en växande industri.

Toppnyheter just nu

Klicka här för mer

Ingen vet när fusionsenergi kommer att bli kommersiellt gångbar, men att driva de privata investeringarna är ett stigande larm om global uppvärmning.

“Ingen har en bättre plan för att hantera klimatkrisen”, säger David Kingham, en av de tre grundarna till ett företag som heter Tokamak Energy som har samlat in cirka 200 miljoner dollar, mestadels från privata källor.

På Tokamak Energy är ett mål att så småningom värma isotoper av väte tillräckligt varma så att deras atomer kombineras i en reaktion som frigör enorma mängder energi. Detta är essensen av fusion, ofta beskriven som energin bakom solen och stjärnorna.

På företagets laboratorium i en affärspark utanför Oxford finns en varning på högtalarsystemet var 15-20: e minut om att ett test kommer och alla ska hålla sig utanför rummet med fusionsenheten, som är 14 fot hög med tjock stålväggar. Det hörs ett virvlande ljud som varar cirka 1 sekund. Sedan visar en monitor en kuslig pulserande video av enhetens insida när en kraftfull stråle sprängs in i överhettad gas, känd som en plasma.

Forskare och ingenjörer övervakar fusionsenheten vid Tokomak Energy i Abingdon, England, den 23 augusti 2021. (Andrew Testa för The New York Times)

Under testet nådde Tokamaks prototypmaskin, som kostar 50 miljoner pund att bygga, 11 miljoner grader Celsius. Forskarna tror att de behöver nå 100 miljoner grader Celsius, eller ungefär sju gånger temperaturen i solens kärna. De förväntar sig att komma dit i slutet av året.

En av forskarna i Tokamaks kontrollrum, Otto Asunta, 40, seniorfysiker, sa att sedan han började i företaget för sex år sedan har antalet anställda ökat tio gånger till 180, medan arbetet har blivit allt mer sofistikerat.

”Det är enheter i världsklass som vi bygger”, sade han.

Företagets namn hänvisar till en typ av enhet som först uppfanns i fd Sovjetunionen och nu huvudfokus på fältet. Tokamaks försöker uppnå fusion genom att använda kraftfulla magneter för att innehålla och komprimera överhettad gas – vilket skapar en slags blixt i en flaska.

Företaget grundades 2009 av forskare som trodde att de kunde uppnå mer på ett litet, smidigt företag än genom att stanna kvar på stora institutionella laboratorier, som den brittiska regeringens fusionsforskningscenter i Culham, eller ITER i södra Frankrike, där en mycket stor enhet – cirka 100 fot i diameter – byggs till en kostnad av 25 miljarder dollar.

Då var beslutet ensamt; nu har de mycket sällskap.

Sedan början av 1990 -talet har antalet fusionstarter ökat snabbt. Andrew Holland, VD för Fusion Industry Association, sa att det finns minst 35 företag i flera länder, däribland USA, Storbritannien, Frankrike, Kanada och Kina. De har samlat ihop 1,9 miljarder dollar, till stor del från privata källor, enligt en kommande studie från föreningen och British Atomic Energy Authority.

Varför lägga pengar på en långt borta strävan som aldrig har gjort ett nickel? Investerare säger att de lockas av utsikterna till ett tidigt inträde i en potentiellt spelförändrande teknik: en fusionsreaktor som producerar mycket mer energi än det går in i. En sådan prestation kan ha ett enormt kommersiellt löfte.

David Kingham, en av de tre grundarna av Tokamak Energy, på företaget &#8217 ; s anläggning i Abingdon, England, den 23 augusti 2021. (Andrew Testa för The New York Times)

David Harding, grundare av två investeringsförvaltningsföretag som har innehav värda uppskattningsvis 27 miljoner brittiska pund, är en av Tokamak Energys främsta stöd. Han sa att han länge hade lockats av tanken på ”billig obegränsad energi genom vetenskaplig trollkarl” men att nu ”hela drivkraften för den globala uppvärmningen får det att se ännu mer ut som en idé”.

Investerare säger att de redan ser vinster. Mark White, investeringsdirektör för UK Science & amp; Innovation Seed Fund, som gav Tokamak-grundarna sina första 25 000 pund, sa att att döma av priser som betalades under en kapitalanskaffning förra året, var hans fonds totala investeringar på 400 000 pund nu värda cirka 7,5 miljoner pund. Enligt denna måttstock är Tokamak Energys totala värde cirka 317 miljoner pund.

En annan investerare i fusion är Vinod Khosla, grundare av Khosla Ventures, ett riskkapitalbolag baserat i Menlo Park, Kalifornien, som stöder Commonwealth Fusion Systems, en spinoff från Massachusetts Institute of Technology.

I en intervju sa Khosla att nyckeln till att göra ett decennier långt projekt som fusion tilltalande för investerare var att bryta upp företaget i milstolpar som investerare kan övervaka innan de lägger in mer pengar.

Commonwealth meddelade nyligen ett framgångsrikt test av vad den kallar världens mest kraftfulla version av typen av magnet som är avgörande för många fusionsinsatser, en prestation som investerare applåderade.

”Jag tror inte att vi kommer att ha problem med att finansiera den till nästa omgång”, säger Khosla. sa.

Fusions stödjare säger att framstegen inom magneter och andra områden har gjort sannolikheten för framgång mycket större. I motsats till sitt rykte som en long-shot-industri, med utbetalningen decennier borta, “har det faktiskt skett enorma framsteg”, säger Phil Larochelle, investeringschef på Breakthrough Energy Ventures. Genombrott, ett riskkapitalföretag som har Bill Gates som ordförande, har också investerat i Commonwealth.

Forskare inom området sa att tillströmningen av privata pengar och strävan efter olika tillvägagångssätt för problemet var positiva. < /p>

“Vilken av dem som vinner i slutändan är svårt att förutsäga, men det kommer att finnas massor av bra FoU”, säger Jonathan E. Menard, biträdande chef för forskning vid Princeton Plasma Physics Laboratory.

De kommande åren kommer dock att kräva stora utgiftsökningar, säger fusionschefer. Tokamak Energy vill bygga en pilotfusionsmaskin till en kostnad av 1 miljard dollar med hjälp av de kraftfulla magneter som den har utvecklat som ger många tusen gånger drag av jordens gravitation. Enheten kan vara grunden för kärnan i elkraftverk eller för andra kommersiella ändamål.

Övertala investerare att göra språnget från enkelsiffriga miljoner dollar åtaganden till 50 miljoner dollar till 100 miljoner dollar bitar som behövs för ytterligare en generation av prototyper är inte lätt.

“Folk mäter fortfarande investeringsavkastning med de vanliga mätvärdena”, som hur mycket intäkter ett företag ger, säger Michl Binderbauer, vd för Kalifornien-baserade TAE Technologies, som har samlat in cirka 900 miljoner dollar, det största offentligt identifierade beloppet som samlats in av fusion startups.

Dessa påtryckningar har fått Binderbauer att försöka göra affärer med några av de tekniker som TAE har utvecklat på vägen mot fusion. Ett TAE-dotterbolag utvecklar behandlingar för cancer med partikelstrålar. Företagen, sade han, är en lättare försäljning för investerare.

Fusion's backers säger dock att en vändpunkt kan komma när stora investerare skyndar sig att delta. “När pengarna börjar hamna bakom saker är himlen gränsen”, säger Harding, hedgefondens grundare. ”Det finns inte många fusionsprojekt i världen, men det finns många investerare.”

📣 Indian Express finns nu på Telegram. Klicka här för att gå med i vår kanal (@indianexpress) och håll dig uppdaterad med de senaste rubrikerna

För alla de senaste världsnyheterna, ladda ner Indian Express-appen.

  • Indian Express-webbplatsen har betygsatt GRÖN för sin trovärdighet och trovärdighet av Newsguard, en global tjänst som rankar nyhetskällor för sina journalistiska standarder.