Net Zero Fusion керек. Инвесторлор алдыңкылардан эмнени сурашы керек?

синтез энергия үчүн шашылыш баа берүү мүмкүн эмес. 27-октябрда БУУ эскертүү "1.5°Ска чейин ишенимдүү жол жок" жана учурдагы саясаттар 2.8-жылга карата 2100°C катастрофалык ысып кетээрин көрсөтүп турат. Fusion чексиз базалык жүктү жана жетиштүү чийки затты камсыз кыла турган жалгыз нөл көмүртектүү энергия булагы болушу мүмкүн. бардык таза водородду декарбонизациялоо кыйын болгон енер жайларды. Бул, балким, 2050-жылга карата таза нөлгө чыгуучу жалгыз жол.

Бирок, биригүү менен бир маселе бар. Эч бир лаборатория же компания коммерциялык шартта иштей ала турган системаны иштеп чыкпастан, синтез реакциясына салгандан көбүрөөк энергия өндүргөн эмес. Түшүнүктүү, инвесторлор синтез чындыгында кайда турат жана кайсы долбоорлор Күндүн күчүн жер бетинде кайталоо үчүн бул көп триллиондогон долларлык мүмкүнчүлүктү бере аларына таң калышат.

Узак убакыттан бери фьюжн инвестору катары мен фьюжн эмне үчүн маанилүү экенин, бул тармактын жетишкендиктерин жана фьюжн компанияларына кыраакы инвесторлор бериши керек болгон суроолорду талкуулагым келет.

Эмне үчүн Fusion маанилүү

Азыркы учурда синтезден башка эч бир энергетикалык технология казылып алынган отундарды алмаштыруу мүмкүнчүлүгүн көрсөтө элек. Энергияга дүйнөнүн өсүп жаткан суроо-талабын канааттандыра албайт жана абаны кондициялоочу, тузсуздандыруучу станциялар, электр транспорттору, жашыл суутек өндүрүшү жана башкалар.

Биз, албетте, шамал менен күндү масштабдашыбыз керек, бирок алардын жер, аба ырайы жана энергияны сактоо талаптары алар энергиянын толук өтүшүн камсыз кыла албайт дегенди билдирет. Өзөктүк бөлүнүүчү станциялар Net Zero үчүн да маанилүү, бирок өзөктүк калдыктар, авариялар жана куралдануу коркунучу аларды колдонууну чектейт.

Ал эми суутек, Bloomberg NEF негиздөөчүсү Майкл Либрейх жакында эле сүрөттөлгөн Жер семирткичтерди, химиялык заттарды өндүрүүдө жана мунай иштетүүдө колдонгон кир суутекти жашыл суутек менен алмаштыруу үчүн азыркы учурда дүйнөдөгү орнотулган күн жана шамал кубаттуулугунун 143% талап кылынат. Коркунучтуу билдирүү. Бул жашыл суутекти башка эч нерсеге жеткиликсиз калтырбайт: болот жана алюминий өндүрүү үчүн эмес, электр тармактарын тең салмактоо үчүн эмес, COXNUMX₂ деңиз жана темир жол ташуу үчүн эмес, кармоо жана сактоо. Жөн гана синтезсиз жашыл суутектин чийки заты жетишсиз болот.

Өнөр жай инсайдерлери 2050-жылга карата термоядролук станциялар дүйнөдөгү энергиянын 18%дан 44%ке чейин каалаган жерин камсыздай алат деп эсептешет. Ошондуктан Fusion биздин замандын эң чоң инвестициялык мүмкүнчүлүктөрүнүн бири болуп саналат. Ал коммерциялык жактан ишке киргенден кийин, синтез казылып алынган отун өнөр жайынын көбүн алмаштырат.

The Fusion Frontrunners

Fusion өнөр жай бирикмеси отчеттор жеке фьюжн компаниялары бүгүнкү күнгө чейин 4.8 миллиард доллардан ашык каражат чогултушкан жана өткөн жылы тармактын жалпы каржылоосун эки эседен ашык көбөйтүшкөн. Бир нече алдыңкы атаандаштар ушунчалык техникалык прогресске жетишти, ошондуктан алар 2030-жылдары рынокко коммерциялык синтезди алып келет деп ишенүүгө болот. Тизмеге General Fusion (мен инвестормун), Commonwealth Fusion Systems, Helion, TAE Technologies, Zap Energy, General Atomics жана First Light кирет.

Бул фьюжн компанияларынын ар бири ушул он жылдыктын экинчи жарымына чейин демонстрациялык завод ачууга ниеттенип жатышат. Булар алардын технологиясы масштабдуу иштеп, таза электр энергиясын өндүрө аларын далилдейт.

Жапайы белги – бул Кытай, ал өзүнүн синтез технологиясы боюнча иштеп жатат. Белгилүү себептерден улам Батыш өкмөттөрү бул маанилүү технология боюнча Кытайга көз каранды болбостон. Франциянын түштүгүндө ITER, эл аралык, мамлекеттик каржылаган синтез долбоору дагы бар үмүт 2045-жылга чейин синтездик энергияны жеткирүү.

Fusion компанияларына инвесторлор үчүн суроолор

Маселе таза электр энергиясын өндүрүүдө гана эмес, аны коммерциялык жактан ылайыктуу жол менен жасоодо турат. Суутек атомдорун бириктирип, андан да оор ядрону пайда кылып, энергияны бөлүп чыгаруу үчүн чоң басым жана жылуулук талап кылынат. Күндө тартылуу күчү реакцияны ишке ашыруу үчүн жетиштүү күч берет. Жерде, синтез машиналары ошол шарттарды кайталоо үчүн 100° миллион С жогорку температурага жетиши керек. Муну кармап туруу кыйын жана жабдууларга кыйын.

Алдыңкы катышуучулар Жердеги синтездин калган тоскоолдуктарын чечишти же иштеп жатышат. Кайсы фьюжн долбооруна кызыкдар болгон инвесторлор төмөнкү суроолорду бериши керек:

1. Машина канчалык бышык? синтез реакциясында пайда болгон нейтрондор реактордун металл дубалына тийип, пайда ыйлаакчалар, химиялык эрозия жана ыпластыктар, акырында машина иштебей калат. Бул "биринчи дубал маселеси" деп аталат. Бир чечим биригүү реакциясын курчап турган жана машинаны коргогон суюк металл дубалды колдонуу болуп саналат. Дагы бир ыкма - азыраак нейтрондорду чыгарган күйүүчү майларды киргизүү. Алардын арасында синтезди өндүрүү үчүн андан да жогорку температураны талап кылган протон-бор отун жана Жерде табигый жол менен пайда болбогон дейтерий-гелий-3 кирет.

2. Күйүүчү май канчалык көп? Эки суутек изотопунун, дейтерий менен тритийдин аралашмасы синтез реакцияларынын көбүн күйгүзөт. Дейтерий деңиз суусунан оңой алынат. Ал эми тритий өндүрүлүшү керек. Кээ бир каршы чыккандар бар эскертүү "Ядролук синтез азыртан эле отун кризисине туш болуп жатат". Бул эмес. Фронтчулар бул маселени тритий өндүрүшүн синтез реакциясына киргизүү аркылуу чечишти. Бир жолу - суюк металлды (коргошун-литий) дубалды колдонуу, ал синтез плазмасы менен түздөн-түз байланышып, терүү машинасы үчүн тритий отун чыгарат. Реактордун сыртында тритийди чыгаруунун литий негизиндеги методдору да иштелип чыгууда.

3. Энергияны өзгөртүү канчалык эффективдүү? Кээ бир машиналарда суюк металл дубалы терүү реакциясы менен түз байланыш аркылуу жылуулукту өзүнө сиңирет. Суюк металл жылуулук алмаштыргычтан өтүп, турбинаны айдап, электр энергиясын өндүрө турган буу чыгарат - көпчүлүк салттуу электр станцияларындай эле. Дагы бир келечектүү ыкма - синтез реакциясында пайда болгон электр-магниттик талаалардан түздөн-түз электр энергиясын алуу.

4. Кандай кошумча системалардын татаалдыктары өз убагында жайылтууга тоскоол болушу мүмкүн? Кээ бир фьюжн компаниялары системаларынын перифериясы үчүн далилденген технологияларды колдонууну максат кылышса, башкалары алдыңкы лазерлер, материалдар жана супер өткөргүчтөр менен жетишкендиктерге ишенишет. Булар рецензияланган журналдарда кээ бир кызыктуу макалаларда талкууланат жана бул тынчсыздануу. Алар келечектүү, бирок далилденбеген. Эске салсак, Tesla өзүнүн биринчи унааларын чыгарганда, иш жүзүндө бардык технология далилденген. Fusion инвесторлору теориялык системалар менен реалдуу шарттарда сыналган критикалык бөлүктөрдү колдонгондордун ортосунда айырмаланышы керек.

5. Демо завод жана коммерциялаштыруу стратегиясы кайда турат? Эң мыкты атаандаштар лабораторияда биригүүсүнө жетишип, өздөрүнүн негизги технологияларын жана жеке компоненттерин тестирлөөдө далилдешти. Эми алар толук система демо заводдо масштабда иштей аларын далилдеши керек, демек, капиталдын сыйымдуулугу. Алдыңкы фьюжн ишканалары фьюжн лабораториясынын адистеринин жана PhD докторлорунун негизги тобун электр станциясын кантип курууну билген инженердик топ менен көбөйтө башташат. Лабораториядан реалдуу тиркемеге өтүү анчалык деле чоң эмес. Биз атүгүл фьюжн компаниялары бизнести өнүктүрүү боюнча персоналды жалдап, биринчи коммерциялык заводго болгон укуктарды сатууну көрө баштадык.

6. Өлчөмү кандай болот? Алдыңкы термоядролук компаниялар кубаттуулугу 50 мегаватттан (МВт) 500 МВтка чейинки кубаттуулуктагы станцияларда иштеп жатышат. Машинанын көлөмү өтө маанилүү, анткени ал алдын ала инвестициялык чыгымга таасир этет. Кичинекей, модулдук машиналар жеке коммуналдык ишканаларга коммерциялык ишкана үчүн инвестициялык чечимдерди кабыл алууну жеңилдетет. Өлчөм ошондой эле синтез бирдиктерин океан аркылуу жүк ташуу жана башка энергияны азыраак колдонуу үчүн колдонулушуна таасир этет.

7. Акыркысы, бирок эң аз дегенде, бир МВт саатына (мегаватт саат) болжолдуу чыгым кандай? Фьюжн компаниялары дүйнө жүзү боюнча базалык энергияны камсыз кылган көмүр жана газ менен иштеген ишканалар менен түздөн-түз атаандашат. Ошентип, энергиянын теңдештирилген наркы (LCOE) көмүр менен атаандашууга жөндөмдүү болушу керек, ал Lazard консультациялык фирмасынын айтымында, кыркалары 65 доллар/МВт саат эң кирден 152 доллар/МВт саатка чейин, 90% көмүртектин тутулушу интеграцияланган. Кымбат баалуу, кубаттуу лазерлерди же сейрек кездешүүчү материалдардан жасалган супер өткөргүч магниттерди колдонгон фьюжн машиналары бул LCOE менен күрөшүшү мүмкүн. Ырас, бул компоненттердин баасы убакыттын өтүшү менен төмөндөйт. Механикалык кысуу (дизелдик кыймылдаткычтагы поршеньдерге окшош) же кинетикалык тездеткичтерди (негизинен, газ менен иштеген мылтык) колдонгон фьюжн машиналары, кыязы, жакынкы бир нече он жылдыкта чыгашалуу артыкчылыкка ээ болот.

Музыкага туш болгон убак

Бул калган кыйынчылыктар жеңе тургандай көрүнгөнү менен суроо Мен бир нече жыл мурун сураган элем: Демонстрациялык заводдорду каржылоого жана синтезди рынокко түртүүгө кимдин батылы жетет?

Эми көчүп келген инвесторлор чоң киреше алуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Жогоруда айтылган фьюжн компанияларынын айрымдары дагы эле жөнөкөй баада. Албетте, кээ бир инвесторлор синтездин учурдагы энергетикалык портфелдерине тийгизүүчү потенциалдуу таасири менен күрөшүшү мүмкүн, атап айтканда, эгерде алар казылып алынган отун, шамал жана күндү камтыса.

Мен акыры музыка менен беттешүүгө убакыт келди деп айтам. Климаттын өзгөрүү коркунучун жана энергияга болгон суроо-талаптын өсүшүн эске алуу менен, синтез 2050-жылга чейин таза нөлгө жетишүү үчүн абдан маанилүү. Башка эч бир технология казылып алынган отундарды жеңе албайт жана COXNUMXге чоң зыян келтире албайт.₂ чыгарууну же андан да көптү жасайт душмандык режимдерге энергетикалык көз карандылыкты жоюуПутиндин Орусиясындай. Fusion - бул энергияны чындап эле жергиликтүү, коопсуз жана мол кыла турган оюн алмаштыргыч. Бул борборлоштурулган, автократиялык энергетика тармагынан локалдуу, демократиялык энергия менен камсыздоого өтүүнү билдирет.

Ал эми синтез 20 жыл алыс эмес. Биринчи термоядролук комбинаты коммерциялык жактан акылга сыярлык баада ишке киргенден кийин, алмаштыруу тез болушу мүмкүн. Эсиңизде болсун, автоунаанын артындагы технологияларды иштеп чыгуу үчүн кылымдар талап кылынган, бирок Лондон жана Нью-Йорк шаарларында аттарды алмаштыруу үчүн болгону он жылдай эле унаалар керектелет. Жакшыраак жана арзаныраак инновация болсо, сөзсүз түрдө жеңет.

Ачуу чындык, энергетикада бир кадамдык инновация болбосо, биз бул кылымда 1.5°Сден ашып кетебиз. Келгиле, синтезди коммерциялаштыруу температурага караганда тезирээк жылат деп үмүт кылалы.