نیروگاه برق همجوشی، مسیری روشن برای آینده ای پاک تر

به گزارش سرویس وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ، این شرکت که در نزدیکی آکسفورد در بریتانیا مستقر است، قصد دارد یک نیروگاه آزمایشی همجوشی در اطراف پروژه ST-E۱ آینده خود بسازد و می‌گوید در اوایل دهه ۲۰۳۰ آماده عرضه خواهد بود تا توانایی انتقال برق به شبکه را نشان دهد.

هنگامی که ترکیبی از دو شکل هیدروژن به نام‌های دوتریوم و تریتیوم، در دمایی گرم‌تر از هسته خورشید صورت گیرد، آن‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا هلیوم ایجاد کرده و انرژی آزاد کنند که این امر می‌تواند برای تولید برق و گرما مهار شود. پلاسمای ایجاد شده توسط فرآیند گرمایش با استفاده از آهنربا‌های قوی که در یک دستگاه حلقه‌ای شکل به نام توکامک مرتب شده اند، محدود می‌شود.

به گفته کارشناسان، همجوشی بسیار کارآمد است و انرژی بسیار بیشتری به ازای هر کیلوگرم سوخت نسبت به سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت یا گاز تولید می‌کند. یک کیلوگرم سوخت همجوشی همان انرژی را با سوزاندن حدود ۱۰ هزار تن زغال سنگ آزاد می‌کند. شرکت توکامک انرژی می‌گوید که همجوشی مزایای دیگری را ارائه می‌دهد که سایر منابع انرژی تجدیدپذیر فاقد آن هستند.

واریک متیوز (Warrick Matthews) مدیر عامل توکامک انرژی گفت: انرژی‌های تجدیدپذیر فوق العاده و کاملا حیاتی هستند. با این حال، ما همچنین به برق قابل اعتمادی نیاز داریم که بتوانید آن را بدون هزینه ذخیره سازی بالا در تمام ساعات شبانه روز روشن کنید. فیوژن یا همجوشی این شکاف مهم را به عنوان بخشی از یک آینده خالص صفر پایدار پر می‌کند.

همجوشی برعکس شکافت هسته‌ای است و زمانی اتفاق می‌افتد که یک نوترون به اتم بزرگ‌تری برخورد کرده و آن را تحریک می‌کند و باعث می‌شود به دو اتم کوچک‌تر تقسیم شده و انرژی ایجاد کند. بر خلاف شکافت هسته ای، همجوشی زباله‌های هسته‌ای ایجاد نکرده و علاوه بر این، نیروگاه‌های همجوشی فضای کمتری را اشغال می‌کنند.

متیوز گفت: انرژی همجوشی از نیروگاه‌هایی مانند این کربن صفر، ایمن و بسیار کارآمد خواهد بود. فیوژن منبع انرژی نهایی است چراکه گاز‌های گلخانه‌ای منتشر نکرده و شما می‌توانید یک گیاه را در جایی که به آن نیاز دارید قرار دهید. نیروگاه‌هایی که با انرژی همجوشی تغذیه می‌شوند را می‌توان به یک توربین سنتی برای ایجاد برق و گرما برای مقاصد صنعتی، مانند کارخانه‌های فلزی و آب شیرین کن یا استفاده در تولید هیدروژن، متصل کرد.

شرکت توکامک انرژی سال‌ها صرف توسعه و ساخت یک نیروگاه کروی و فشرده کرده است. در سال ۲۰۲۱، این شرکت با استفاده از ST۴۰ خود با طراحی کروی منحصر به فرد، به دمای آستانه همجوشی پلاسما ۱۰۰ میلیون درجه سانتیگراد دست یافت و کارایی و مقیاس پذیری آن را برجسته کرد. سپس قصد دارد جانشین آن دستگاه، ST۸۰-HTS را در پردیس Culham اداره انرژی اتمی بریتانیا در سال ۲۰۲۶ بسازد و سپس ST-E۱ را در اوایل دهه ۲۰۳۰ تکمیل کند.

متیوز گفت: طراحی کروی ما کارآمدتر از شکل سنتی است چراکه به سرمایه گذاری کمتری نیاز داشته، هزینه‌های عملیاتی و ردپای کربن کمتری دارد. این باید یک راه حل قابل استقرار در سطح جهانی باشد، زیرا فناوری‌ها و نوآوری‌های موجود امروز به وضوح کافی نیستند.

از آنجایی که این نیروگاه‌ها ایمن و بدون آلاینده خواهند بود، این شرکت می‌گوید می‌توان آن‌ها را نزدیک به مکان‌هایی که برق و گرما مورد نیاز است، ساخت.

منبع: Tokamak Energy