Orman yangını dumanının ufku gizlediği bir günde bir füzyon şirketi laboratuvarını ziyaret etmek nasıl bir duygu

20 Ekim Perşembe günü, Peter Thiel ve Sam Altman da dahil olmak üzere nispeten iyi bilinen Silikon Vadisi yatırımcılarından yaklaşık 600 milyon dolar toplayan bir füzyon girişimi olan Helion Energy'yi ziyaret etmek için Everett, Wash.'a bir raporlama gezisi yaptım. Belirli performans hedeflerine ulaşırsa 1,7 milyar dolarlık taahhüt daha var.

Nükleer füzyon, uzun ömürlü nükleer atık üretmeden sınırsız miktarda temiz enerji üretme potansiyeline sahip olduğundan, genellikle temiz enerjinin "kutsal kasesi" olarak adlandırılır. Bununla birlikte, kutsal kâse belirsizliğini koruyor, çünkü reaksiyonu ateşlemek için gereken ve uzun bir süre sürdürülebilecek daha fazla enerji üretecek şekilde yeryüzünde füzyonu yeniden yaratmak şu ana kadar ulaşılamaz kaldı. Füzyon savunucuları, füzyonu yalnızca burada dünyada ve ölçekte ticarileştirmeyi başarabilseydik, tüm enerji sorunlarımızın çözüleceğini söylüyor.

Fusion aynı zamanda onlarca yıldır ufukta, ulaşılmaz, görünüşte sadece bilim kurgu fantezi romanlarında var olan bir tekno-ütopyada sağlam bir şekilde yerleşmiş durumda.

Ancak Helion Energy'nin muazzam çalışma alanını ve laboratuvarını ziyaret etmek, füzyon fikrini tamamen fantastik olandan benim için potansiyel olarak gerçek hale getirdi. Tabii ki, "potansiyel olarak gerçek", füzyonun gelecek yıl evinize ve bilgisayarıma güç sağlayan ticari olarak uygun bir enerji kaynağı olacağı anlamına gelmez. Ama artık Pluto'ya bir uzay gemisi uçurmak gibi gelmiyor.

Everett'teki, biri tamamen çalışır durumda ve diğeri hala yapım aşamasında olan devasa Helion Energy binalarının arasında yürürken, her şeyin nasıl sıradan göründüğüne şaşırdım. İnşaat ekipmanları, makineler, güç kabloları, çalışma tezgahları ve sayısız uzay gemisi görünümlü bileşen parçası her yerdedir. Planlar yürütülüyor. Çılgınca yabancı görünümlü makineler inşa ediliyor ve test ediliyor.

Helion Energy çalışanları için bir füzyon cihazı inşa etmek onların işidir. Her gün ofise gitmek, A bölümünü B Bölümüne ve C bölümüne koymak, bu parçalarla uğraşmak, onları test etmek ve sonra daha fazla parça koymak, bunları test etmek, belki bir şeyler yolunda gitmediğinde bu parçaları parçalara ayırmak demektir. ve sonra olana kadar tekrar bir araya getirmek. Ve sonra Kısım D ve Kısım E'ye geçiyoruz.

Ziyaretimin tarihi de bu hikayeyle alakalı, çünkü raporlama gezime ikinci bir garip-gerçekleşen-katman ekledi.

20 Ekim'de Seattle Everett bölgesi tehlikeli seviyelerde orman yangını dumanıyla kaplandı. IQAir'e göre Everett'in hava kalitesi endeksi 254 idi ve o sırada dünyanın en kötü hava kalitesi oldu.

Hava Kalitesi Bilim Müdürü Christi Chester Schroeder, "Kuzey Cascades'de yanan birkaç orman yangını sıcak, kuru ve rüzgarlı hava koşulları tarafından körüklendi. Doğu rüzgarları yangınları alevlendirdi ve ortaya çıkan dumanı batıya doğru Everett ve Seattle bölgesine doğru sürdü." IQAir Kuzey Amerika'da bana söyledi.

Princeton'da çevre mühendisliği ve uluslararası ilişkiler profesörü olan Denise L. Mauzerall , küresel ısınmanın bu yangınları körüklemeye yardımcı olduğunu söyledi.

Mauzerall, "İklim değişikliği, bu yıl Kuzeybatı Pasifik'te hüküm süren yüksek sıcaklıklara ve kuru koşullara katkıda bulundu." Dedi. "İklim değişikliği ile şiddetlenen bu hava koşulları, son derece düşük hava kalitesinden sorumlu olan yangınların olasılığını ve şiddetini artırdı."

Helion'un tüm çalışanlarına ilk kez evde kalmalarını söylemesi o kadar kötüydü ki. Yönetim onlardan evlerini terk etmelerini istemeyi çok tehlikeli buldu.

Ziyaretimin koşulları rahatsız edici bir savaş başlattı. Bir yandan, füzyon enerjisi olasılığı hakkında yeni bir umut duygusuna sahiptim. Aynı zamanda, dünyanın durumu hakkında derin bir korku duygusuyla içimde güreşiyordum.

O anın ağırlığını hissetmekte yalnız değildim. Helion'un kurucu ortağı ve baş teknoloji sorumlusu Chris Pihl, duman hakkında "Bu çok sıra dışı" dedi.

Pihl, yaklaşık yirmi yıldır füzyon üzerinde çalışıyor. Fizikçi akademisyenler alanından, muhabirler tarafından yakından takip edilen ve milyarlarca yatırım toplayan bir alana dönüştüğünü gördü. Füzyon üzerinde çalışan insanlar havalı çocuklar, mazlum kahramanlar oldular. Hedeflenen 1,5 derecelik ısınmada kalmanın gerçekçi umudunu topluca savuşturduğumuzda ve küresel enerji talebi artmaya devam ettikçe, füzyon bazen tek çözüm gibi hissettiren ana akımdır.

Pihl bana, "Bu akademik bir arayıştan, fedakar bir arayıştan daha az ve bence bu noktada, işlerin gidişatıyla birlikte daha çok bir hayatta kalma oyununa dönüşüyor," dedi Pihl, boş Helion ofislerinde oturup dışarıyı seyrederken. gri dumandan bir duvar. "Yani gerekli. Ve dikkat çekmesine sevindim."

CEO ve kurucu ortak David Kirtley , Helion'un yedinci nesil sistemi Polaris için bileşenler inşa etmeye çalıştığı geniş laboratuvar alanını gezdirdi. Her nesil, Helion'un füzyona özel yaklaşımını hayata geçirmek için gereken fizik ve mühendisliğin bir kombinasyonunu kanıtlamıştır. Altıncı nesil prototip Trenta, 2020'de tamamlandı ve Helion'un yaklaşımını kanıtlamak için önemli bir kilometre taşı olan 100 milyon santigrat dereceye ulaşabildiğini kanıtladı.

Polaris, diğer şeylerin yanı sıra, net elektrik elde edebileceğini – yani tükettiğinden daha fazlasını üretebileceğini – kanıtlamayı amaçlıyor ve ilk ticari sınıf sistemi olacak sekizinci nesil sistemini tasarlamaya başladı bile. Kirtley, amacın Helion'un 2024 yılına kadar füzyondan elektrik üretebileceğini ve on yılın sonunda şebekeye güç sağlayabileceğini göstermek olduğunu söyledi.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki elektrik şebekesine füzyon enerjisi almanın fizibilitesinin bir kısmı Helion'un kontrol edemediği faktörlere bağlıdır – Nükleer Düzenleme Komisyonu ile düzenleyici süreçler oluşturmak ve gerekli şebeke ara bağlantı onaylarını almak için lisanslama süreçleri, Kirtley'in sahip olduğu bir süreç Birkaç yıldan on yıla kadar değişebileceği söylendi. Füzyonun şebekeye bağlanması için gereken çok fazla düzenleyici engel olduğundan Kirtley, ilk ödeme yapan müşterilerinin, örneğin güce aç veri merkezlerine sahip teknoloji şirketleri gibi özel müşteriler olmasını beklediğini söyledi. Kamu hizmeti şirketleri ile çalışmak daha uzun sürecektir.

Polaris sisteminin belki de bir füzyon uzmanı olmayan (benim gibi) için en uhrevi görünen bir parçası Polaris Enjektör Testi, bu da füzyon reaktörünün yakıtının cihaza nasıl gireceğidir.

Muhtemelen en iyi bilinen füzyon yöntemi, füzyon reaksiyonunun meydana gelebileceği plazmayı tutmak için süper güçlü mıknatıslar kullanan halka şeklindeki bir cihaz olan bir tokamak içerir. ITER (Latince'de "yol") adı verilen uluslararası bir ortak füzyon projesidir. füzyonun uygulanabilirliğini kanıtlamak için Güney Fransa'da devasa bir tokamak inşa etmek.

Helion bir tokamak inşa etmiyor. Ters Alan Yapılandırması veya FRC adı verilen uzun ve dar bir cihaz inşa ediyor ve bir sonraki sürüm yaklaşık 60 fit uzunluğunda olacak.

Yakıt, cihazın her iki ucuna kısa, küçük patlamalar halinde püskürtülür ve bir döngü içinde akan bir elektrik akımı plazmayı sınırlar. Mıknatıslar sırayla darbeler halinde ateşlenir ve her iki uçtaki plazmaları saatte bir milyon milden daha büyük bir hızla birbirine doğru ateşler. Plazmalar, 100 milyon santigrat dereceye ulaşan süper sıcak yoğun bir plazma olmak üzere birleştikleri merkezi füzyon odasında birbirine çarpar. Füzyon burada gerçekleşir ve yeni enerji üretilir. Plazma sıkıştırmasını kolaylaştıran manyetik bobinler de üretilen enerjiyi geri kazanır. Bu enerjinin bir kısmı geri dönüştürülür ve başlangıçta reaksiyona güç veren kapasitörleri yeniden şarj etmek için kullanılır. Ek ekstra enerji, kullanılabilecek elektriktir.

Kirtley, füzyon makinelerinin darbesini bir pistona benzetiyor.

"Yakıtınızı sıkıştırıyorsunuz, çok sıcak ve çok yoğun bir şekilde yanıyor, ama sadece kısa bir süre için. Ve o küçük nabızda salınan ısı miktarı, her zaman açık olan büyük bir şenlik ateşinden daha fazla" dedi. "Ve bu bir nabız olduğu için, sadece küçük bir yüksek yoğunluklu nabız olduğu için, bu motorları çok daha kompakt, çok daha küçük yapabilirsiniz", bu da maliyetleri düşürmek için önemlidir.

Fikir aslında yeni değil. Kirtley, 1950'lerde ve 60'larda teorileştirildiğini söyledi. Ancak modern transistörler ve yarı iletkenler geliştirilinceye kadar yürütmek mümkün değildi. Hem Pihl hem de Kirtley, kariyerlerinin başlarında füzyona baktılar ve bu FRC tasarımına gelene kadar ekonomik olarak uygulanabilir olduğuna ikna olmadılar.

Geçilecek başka bir hendek: Bu tasarım çok nadir görülen bir yakıt kullanıyor. Helion'un yaklaşımının yakıtı, bulunması oldukça kolay bir hidrojen izotopu olan döteryum ve fazladan bir nötronu olan çok nadir bir helyum türü olan helyum üçtür.

Kritley, "Helyum üçü elde etmek için uzaya gitmeniz gerektiğini söylerdik çünkü çok nadirdi," dedi. Füzyon makinelerinin büyütülmesini sağlamak için Helion, füzyonla helyum üçü yapmanın bir yolunu da geliştiriyor.

Helion'un amaçladığı gibi dünyaya sınırsız temiz enerji getirmeden önce pek çok adımı, süreci ve düzenleyici engelleri olduğuna şüphe yok. Ancak, şimdiye kadar gördüğüm en büyük tavan vantilatörlerinden bazılarıyla birlikte devasa bir açık laboratuvar tesisinde dolaşmak, daha önce hiç hissetmediğim bir şekilde mümkün görünüyor. O gün dumanın içine geri dönerken, o dozda umuda sahip olduğum için çok minnettardım.

Ancak çoğu insan o gün Helion Enerji laboratuvarını gezmiyordu. Çoğu insan içeride sıkışmış ya da dışarıda kendilerini riske atarak ufku göremiyor, bir füzyon makinesi inşa etmenin bir garajda çalışan bir tamirci gibi yürütülen bir iş olduğu bir geleceği göremiyordu. Kirtley'e dumandan duyduğum umutsuzluk ve birleştirilen füzyon parçalarının umuduyla yaşadığım savaş hissini sordum.

Kirtley, "Bazen dünyada gördüklerimizin ve burada inşa edebileceğimiz şeylerin bilişsel uyumsuzluğu oldukça aşırı" dedi.

"Yirmi yıl önce, füzyon konusunda daha az iyimserdik." Ama şimdi, beni laboratuvarda gezdirirken gözleri parlıyor. "Çok heyecanlanıyorum. Çok – anlayabilirsiniz – çok enerjik oluyorum."

Diğer genç bilim adamları da füzyon konusunda heyecanlılar. Ziyaret ettiğim haftanın başında Kirtley, Amerikan Fizik Topluluğu Plazma Fiziği Bölümü konferansında bir konuşma yapıyordu.

"Konuşmamın sonunda dışarı çıktım ve benimle gelen 30-40 kişi vardı ve koridorda sadece bir buçuk saat sektör hakkında konuştuk" dedi. "Heyecan çok büyüktü. Ve çoğu, özel sektörün yaptıkları konusunda gerçekten heyecanlı olan ya yüksek lisans öğrencisi ya da doktora sonrası ya da kariyerlerinin ilk 10 yılında olan genç mühendisler ve bilim adamları ile oldu."