Son birkaç yılda, füzyon gücü şaka konusu olmaktan çıktı; her zaman on yıl ötede! – yatırımcıları kenardan çeken, giderek daha somut ve cezbedici bir teknolojiye.
Bugün bu teknolojide ustalaşmak zor ve inşa edilmesi pahalı olabilir; ancak füzyon, Güneş’e güç veren nükleer reaksiyonun Dünya üzerinde neredeyse sınırsız enerji üretmesini sağlamayı vaat ediyor. Startup’lar ticari olarak uygulanabilir füzyon enerji santrallerini tamamlayabilirlerse, trilyon dolarlık piyasaları altüst etme potansiyeline sahip olurlar.
Füzyon endüstrisini destekleyen yükseliş dalgası üç gelişmeden kaynaklanıyor: daha güçlü bilgisayar çipleri, daha karmaşık yapay zeka ve güçlü, yüksek sıcaklıkta süper iletken mıknatıslar. Birlikte, daha karmaşık reaktör tasarımlarının, daha iyi simülasyonların ve daha karmaşık kontrol şemalarının sağlanmasına yardımcı oldular.
2022’nin sonunda ABD Enerji Bakanlığı laboratuvarının, lazerlerin yakıt topaklarına sağladığından daha fazla güç üreten kontrollü bir füzyon reaksiyonu ürettiğini duyurmasının zararı yok. Deney, bilimsel başabaş noktası olarak bilinen noktayı aşmıştı ve reaksiyonun tüm tesisin tükettiğinden daha fazlasını ürettiği ticari başabaş noktasından hala çok uzakta olmasına rağmen, temeldeki bilimin sağlam olduğunu kanıtlayan, uzun zamandır beklenen bir adımdı.
Kurucular son yıllarda bu ivmeyi geliştirerek özel füzyon endüstrisini hızlı bir şekilde ileriye taşıdılar. Fusion Industry Association’a göre Fusion girişimleri bugüne kadar 7,1 milyar dolar topladı ve bunun büyük bir kısmı bir avuç şirkete gidiyor.
Commonwealth Füzyon Sistemleri
1,8 milyar dolarlık B Serisi ile Commonwealth Füzyon Sistemleri O zamandan bu yana şirket, bağış toplama konusunda sessiz kaldı (sürpriz değil), ancak Massachusetts’teki türünün ilk örneği olan enerji santrali Sparc’ı inşa etmek için yoğun bir şekilde çalışıyor. “ticari olarak anlamlı” olarak adlandırdığı seviyelerde güç üretiyorlar.
Sparc’ın reaktörü çörek benzeri bir tokamak tasarımı kullanıyor. D şeklindeki kesit şu şekilde sarılmıştır: yüksek sıcaklık süper iletken bantEnerji verildiğinde aşırı ısınmış plazmayı içerecek ve sıkıştıracak güçlü bir manyetik alan oluşturur. Sparc’ın halefi olan ticari ölçekli Arc’ta, reaksiyondan üretilen ısı, bir türbine güç sağlamak için buhara dönüştürülüyor. CFS, mıknatıslarını, kurucu ortak ve CEO Bob Mumgaard’ın füzyon reaktörü tasarımları ve yüksek sıcaklık süper iletkenleri üzerinde araştırmacı olarak çalıştığı MIT ile işbirliği içinde tasarladı.
Breakthrough Energy Ventures, The Engine, Bill Gates ve diğerleri tarafından desteklenen Devens, Massachusetts merkezli CFS, Arc’ın 2030’ların başlarında faaliyete geçmesini bekliyor.
Genel Füzyon
Şimdi üçüncü on yılında, Genel Füzyon PitchBook’a göre 440,53 milyon dolar topladı. Merkezi Richmond, Britanya Kolumbiyası’nda bulunan şirket, mıknatıslanmış hedef füzyonu (MTF) olarak bilinen füzyona farklı bir yaklaşımı kanıtlamak isteyen fizikçi Michel Laberge tarafından 2002 yılında kuruldu.
General Fusion’ın reaktöründe, plazmanın enjekte edildiği odayı sıvı metal bir duvar çevreliyor. Duvarı çevreleyen pistonlar onu içeri doğru iterek plazmayı içeri sıkıştırır ve bir füzyon reaksiyonu başlatır. Ortaya çıkan nötronlar, bir türbini döndürmek için buhar üretmek üzere bir ısı eşanjörü boyunca dolaşabilen sıvı metali ısıtır.
Şirket şu anda ilk deneme tesisi olan LM26’yı inşa ediyor ve bunun 2026 yılına kadar bilimsel anlamda başabaş noktasına ulaşmasını umuyor. Yatırımcılar arasında Jeff Bezos, Temasek, BDC Capital ve Chrysalix Venture Capital yer alıyor.
Helyon
Tüm füzyon girişimleri arasında, Helyon en agresif zaman çizelgesine sahiptir. Şirket, 2028 yılında reaktöründen elektrik üretmeyi planlıyor. İlk müşterisi mi? Microsoft.
Helion, iki tarafın bir araya geldiği noktada bir çıkıntı bulunan, kum saati gibi görünen bir reaksiyon odasını mıknatısların çevrelediği, ters alan konfigürasyonu adı verilen bir reaktör türü kullanıyor. Kum saatinin her iki ucunda, plazmayı saatte 1 milyon milden daha yüksek bir hızla birbirine doğru fırlatılan çörek şekillerine dönüştürürler. Ortada çarpıştıklarında ek mıknatıslar füzyonun tetiklenmesine yardımcı olur. Füzyon meydana geldiğinde, plazmanın kendi manyetik alanını güçlendirir ve bu da reaktörün manyetik bobinleri içinde bir elektrik akımının oluşmasına neden olur. Bu elektrik daha sonra doğrudan makineden toplanır.
PitchBook’a göre Everett, Washington merkezli Helion, 607,64 milyon dolar topladı. Yatırımcılar arasında Sam Altman, Reid Hoffman, KKR, BlackRock, Peter Thiel’s Mithril Capital Management ve Capricorn Investment Group yer alıyor.
TAE
1998 yılında kurulan TAE (eskiden Tri Alpha Energy olarak biliniyordu) Norman Rostoker tarafından Irvine’deki California Üniversitesi’nden geliştirildi. Alanı tersine çevrilmiş bir konfigürasyon kullanıyor, ancak bir değişiklik var: İki plazma atışı reaktörün ortasında çarpıştıktan sonra şirket, plazmayı puro şeklinde dönmesini sağlamak için parçacık ışınlarıyla bombalıyor. Bu, plazmanın stabilitesini artırır, füzyonun gerçekleşmesi için daha fazla zaman sağlar ve türbinin döndürülmesi için daha fazla ısının çıkarılmasına olanak tanır.
PitchBook’a göre TAE 1,32 milyar dolar topladı. Yatırımcılar arasında Alphabet, Chevron Technology Ventures ve Venrock yer alıyor.
Zap Enerji
Zap Enerji Plazmasını kapalı tutmak için yüksek sıcaklıkta süper iletken mıknatıslar veya süper güçlü lazerler kullanmıyor. Daha ziyade, plazmayı bir elektrik akımıyla zaptediyor (anladınız mı?) ve bu daha sonra kendi manyetik alanını üretiyor. Manyetik alan plazmayı yaklaşık 1 milimetre sıkıştırır ve bu noktada ateşleme meydana gelir. Füzyon reaksiyonu sonucu açığa çıkan nötronlar, reaktörü çevreleyen sıvı metal örtüyü bombalayarak onu ısıtır. Sıvı metal daha sonra bir ısı eşanjöründen geçirilir ve burada bir türbini çalıştırmak için buhar üretilir.
Helion gibi Zap Energy de Everett, Washington merkezli ve PitchBook’a göre şirket 327 milyon dolar topladı. Destekçiler arasında Bill Gates’in Çığır Açan Enerji Girişimleri, DCVC, Lower Carbon, Energy Impact Partners, Chevron Technology Ventures ve bir melek olarak Bill Gates yer alıyor.
Tokamak Enerji
Tokamak Enerji alışılagelmiş tokamak tasarımını (halka şekli) alır ve onu ezerek en boy oranını dış sınırların küreye benzemeye başladığı noktaya kadar azaltır. Tokamak merkezli diğer birçok girişim gibi, şirket de yüksek sıcaklıkta süper iletken mıknatıslar (nadir toprak baryum bakır oksit veya REBCO çeşidinden) kullanıyor. Tasarımı geleneksel tokamaktan daha kompakt olduğundan daha az mıknatısa ihtiyaç duyar ve bu da maliyetleri düşürür.
İngiltere merkezli Oxfordshire girişiminin büyük, steampunk Fabergé yumurtasına benzeyen ST40 prototipi, 2022’de ultra sıcak, 100 milyon derece C plazma üretti. Yeni nesil Demo 4 şu anda yapım aşamasında ve test edilmesi amaçlanıyor. şirketin “füzyon enerji santrali ile ilgili senaryolarda” mıknatısları. PitchBook’a göre Tokamak Enerji, Future Planet Capital, In-Q-Tel, Midven ve Capri-Sun kurucusu Hans-Peter Wild gibi yatırımcılardan 285,65 milyon dolar topladı.
İlk Işık
Diğer birçok füzyon girişiminin aksine, İlk Işık Füzyon için gerekli koşulları oluşturmak amacıyla mıknatıs kullanmaz. Bunun yerine, füzyon yakıtı topaklarının tutuşana kadar sıkıştırıldığı, eylemsizlik hapsi olarak bilinen bir yaklaşım izleniyor.
Ancak o zaman bile First Light ortodoksluğa boyun eğmiyor. 2022’de çığır açan bir deney gerçekleştiren Ulusal Ateşleme Tesisi’nin izinden giderek, eylemsiz hapsetme girişimlerinin çoğu, kirli işleri yapmak için lazerleri kullanıyor. Bunun yerine, First Light, iki aşamalı bir silah kullanarak hedefe bir mermi ateşliyor; İlk aşamada, hidrojeni 145.000 psi’ye sıkıştıran plastik bir pistonu ateşlemek için barut kullanılıyor ve bu piston daha sonra mermiyi fırlatıyor. Hedef, darbenin kuvvetini artıracak ve böylece yakıtı tutuşma noktasına kadar sıkıştıracak şekilde tasarlanmıştır.
Merkezi Oxfordshire, İngiltere’de bulunan First Light, Invesco, IP Group ve Tencent gibi yatırımcılardan 179,94 milyon dolar topladı.
Marvel Füzyonu
Marvel Füzyonu Ulusal Ateşleme Tesisi’nin kontrollü nükleer füzyon reaksiyonlarının, onları başlatmak için gerekenden daha fazla güç üretebileceğini kanıtlamak için kullandığı temel tekniğin aynısı olan eylemsiz hapsetme yaklaşımını takip ediyor. Marvel, bombardıman altında kademe kademe ilerleyen silikon nanoyapılarla gömülü bir hedefe güçlü lazerler ateşleyerek yakıtı tutuşma noktasına kadar sıkıştırır. Hedef silikon kullanılarak yapıldığından, yarı iletken üretim endüstrisinin onlarca yıllık deneyimine dayanarak üretimi nispeten basit olmalıdır.
Ataletsel hapsetme füzyon girişimi, Colorado Eyalet Üniversitesi ile işbirliği içinde, 2027 yılına kadar faaliyete geçmesini beklediği bir gösteri tesisi inşa ediyor. Münih merkezli Marvel, b2venture, Deutsche Telekom, Earlybird, HV Capital gibi yatırımcılardan toplam 109,3 milyon dolar topladı. ve melek rolünde Taavet Hinrikus ve Albert Wenger.
Xcimer
Her ne kadar füzyonla ilgili hiçbir şey basit olarak tanımlanamasa da, Xcimer Nispeten basit bir yaklaşım benimsiyor: Ulusal Ateşleme Tesisi’nin çığır açan net-pozitif deneyinin ardındaki temel bilimi takip edin ve onu destekleyen teknolojiyi sıfırdan yeniden tasarlayın. Colorado merkezli girişim, NIF’in tarih yazan kurulumundan beş kat daha güçlü olan 10 megajoule lazer sistemini hedefliyor. Erimiş tuz duvarları reaksiyon odasını çevreleyerek ısıyı emer ve ilk katı duvarı hasardan korur.
PitchBook’a göre Ocak 2022’de kurulan Xcimer, Hedosophia, Breakthrough Energy Ventures, Emerson Collective, Gigascale Capital ve Lower Carbon Capital gibi yatırımcılardan şimdiden 109 milyon dolar topladı.