Inertia Enterprises تختصر زمن تصنيع وقود الاندماج النووي من أيام إلى دقائق

وقد قدّم المستثمرون لشركة Inertia مبلغ 450 مليون دولار على أساس أنها قادرة على تسويق تقنية طُوّرت في مرفق الإشعال الوطني (NIF)، وهو تجربة علمية معقدة يمكن أن يستغرق فيها تصنيع حبيبة وقود واحدة أسبوعاً أو أكثر وتكلفة باهظة. وقال الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة Inertia، Jeff Lawson، لموقع TechCrunch في أول نظرة حصرية على العملية: “عندما تتعمق في الأمر فعلاً، تدرك أنهم يصنعون فقط عدداً قليلاً منها سنوياً”. وأضاف: “وضعت قبعتي التجارية وفكرت: لحظة، أعرف الكلمة المناسبة لهذا: نماذج أولية”. وتقوم الشركة بتوظيف مهندسين صناعيين من شركات مثل Apple لتحويل عملية النموذج الأولي هذه إلى عملية قابلة للتصنيع الضخم.

وحبيبة وقود NIF عبارة عن غلاف كروي من الماس يحتوي على طبقة رقيقة مجمّدة من الديوتيريوم والتريتيوم — وهما نظيران من الهيدروجين يغذيان تفاعل الاندماج النووي — حول خليط غازي من العنصرين نفسيهما، ويجب أن تكون كل طبقة كروية بشكل شبه مثالي. وتوضع الحبيبات داخل أغلفة ذهبية تحوّل طاقة الليزر إلى أشعة سينية لضغطها؛ وحتى العيوب الصغيرة يمكن أن تعطّل عملية الإشعال. وقد صمّمت الشريكة المؤسسة وكبيرة العلماء في Inertia، Annie Kritcher، أول تجربة في NIF أطلقت طاقة أكبر مما استهلكته، ما منح الشركة الناشئة سبقاً في فيزياء العملية.

وبعد عدة جولات من التطوير، أصبح بإمكان Inertia الآن تكوين الطبقة البلورية للحبيبة في نحو 30 دقيقة، مقارنة بما يصل إلى أسبوع في NIF، وإنتاج حبيبة وقود كاملة في نحو ساعتين إلى ثلاث ساعات — وهي عملية تقول الشركة إنها قابلة للتوسع إلى أحجام صناعية. وتخطط Inertia لاستخدام ليزر أقوى بنحو أربع مرات من الليزر الحالي في NIF، ما يتيح لها تحمّل المزيد من العيوب في الحبيبات وتسريع التصنيع. وقال Lawson: “لدينا في الواقع هامش كبير”، مضيفاً: “هذه استراتيجيتنا: أن نجعل محرّكنا، أي الليزر، أكبر من اللازم، لنمنح أنفسنا هامشاً واسعاً للعمل عليه في بقية أجزاء النظام”.

كما أن تسريع تعبئة الوقود يقلّل من كمية التريتيوم التي تحتاج Inertia إلى تخزينها في أي وقت، وهو قيد مهم، إذ يبلغ سعر هذا النظير المشع نحو 30000 دولار للغرام الواحد، ولا يوجد منه سوى نحو 25 كيلوغراماً مخزّنة عالمياً، بحسب مجلة Science. وتخطط Inertia، مثل شركات ناشئة أخرى في مجال الاندماج النووي، لإنتاج التريتيوم الخاص بها لاحقاً من تفاعلاتها، لكنها تحتاج إلى بعض المخزون للبدء. وتتوقع الشركة أن تستهلك محطتها التجارية الكاملة 10 حبيبات وقود كل ثانية.

لماذا يهم

باتت سرعة التصنيع، وليس فيزياء الاندماج النووي وحدها، واحدة من أصعب الاختناقات بين الإشعال على نطاق المختبر ومحطة تعمل باستمرار، ويشير التقدّم الذي حققته Inertia في سرعة تصنيع الحبيبات إلى أن هذا الاختناق أكثر قابلية للحل مما بدا عليه.