شرکت «کامان‌ولث فیوژن سیستمز» برای تأمین مالی اولین راکتور تجاری خود، ۱ میلیارد دلار جذب کرد

هدف نهایی انرژی پاک، بزرگترین رأی اعتماد مالی خود را در سه سال اخیر دریافت کرد. شرکت «کامان‌ولث فیوژن سیستمز» (CFS) اعلام کرد که یک دور تأمین مالی سهام به ارزش ۱ میلیارد دلار انجام داده است که مجموع سرمایه جذب شده توسط این شرکت مستقر در ماساچوست را به رقم حیرت‌انگیز ۴ میلیارد دلار می‌رساند.[1][2]

مقیاس عظیم این سرمایه‌گذاری، موقعیت CFS را به عنوان یک مدعی بلامنازع در رقابت خصوصی همجوشی تثبیت می‌کند، به طوری که تقریباً ۳۰ درصد از کل سرمایه‌ای که تاکنون توسط صنعت همجوشی جذب شده است، متعلق به این شرکت است. اما فراتر از رقم اصلی، ماهیت سرمایه‌گذاران نشان‌دهنده یک تغییر عمیق در نحوه نگرش دنیای مالی به انرژی همجوشی است.[3][4]

از لحاظ تاریخی، استارتاپ‌های همجوشی به سرمایه‌گذاران خطرپذیر ثروتمند و میلیاردرهای فناوری متکی بودند که مایل به حمایت مالی از آزمایش‌های فیزیکی پرخطر بودند. با این حال، دور اخیر توسط صندوق‌های بازنشستگی، صندوق‌های ثروت دولتی و شرکای زیرساختی تأمین شده است. این‌ها سرمایه‌گذاران نهادی محافظه‌کار و بلندمدتی هستند که معمولاً از جاده‌های عوارضی و نیروگاه‌های عملیاتی حمایت می‌کنند، نه پروژه‌های علمی که هنوز درآمدی ندارند.[5][6]

باب مامگارد، مدیرعامل CFS، گفت: «این مقیاسی از سرمایه است که واقعاً برای جدی گرفتن همجوشی مورد نیاز است.» او اشاره کرد که بلوغ ساختار سرمایه آن‌ها نشان‌دهنده پیشرفت ملموس در بخش تولید است. سرازیر شدن سرمایه زیرساختی نشان می‌دهد که وال استریت شروع به دیدن همجوشی نه به عنوان یک رؤیای علمی-تخیلی دوردست، بلکه به عنوان یک تأسیسات تجاری در آستانه بهره‌برداری کرده است.[1][6]

برای درک اینکه چرا پول نهادی به سمت CFS سرازیر می‌شود، باید به فناوری‌ای که جدول زمانی آن‌ها را پیش می‌برد، نگاه کرد. CFS که در سال ۲۰۱۸ از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) منشعب شد، بر طراحی محصورسازی مغناطیسی معروف به «توکامک» (Tokamak) متکی است.[4][7]

توکامک اساساً یک محفظه خلأ بزرگ و دونات‌شکل است که توسط آهن‌رباهای الکتریکی قدرتمند احاطه شده است. در داخل این محفظه، ایزوتوپ‌های هیدروژن تا دمای بیش از ۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد – داغ‌تر از مرکز خورشید – گرم می‌شوند و یک پلاسمای فوق‌العاده داغ ایجاد می‌کنند.[2][7]

از آنجا که هیچ ماده فیزیکی روی زمین نمی‌تواند پلاسما را در آن دماها نگه دارد، توکامک از میدان‌های مغناطیسی شدید برای معلق نگه داشتن پلاسما در هوا استفاده می‌کند و از تماس آن با دیواره‌های راکتور جلوگیری می‌کند. هنگامی که هسته‌های هیدروژن با هم برخورد کرده و همجوشی می‌کنند، مقادیر عظیمی انرژی پاک آزاد می‌شود.[2][4]

پیشرفتی که CFS را از دهه‌ها تحقیقات همجوشی با بودجه دولتی متمایز می‌کند، استفاده از آهن‌رباهای ابررسانای دمای بالا (HTS) است. این آهن‌رباهای پیشرفته می‌توانند میدان‌های مغناطیسی به مراتب قوی‌تری نسبت به ابررساناهای سنتی مسی یا دمای پایین تولید کنند و به CFS اجازه می‌دهند راکتوری بسیار کوچک‌تر و از نظر تجاری مقرون به صرفه‌تر بسازد.[3][7]

مقصد فوری ۱ میلیارد دلار جدید، «اسپارک» (SPARC)، راکتور در مقیاس نمایشی این شرکت است که در حال حاضر در مقر آن در دونس، ماساچوست، در دست ساخت است. به گفته مامگارد، تأسیسات SPARC در حال حاضر حدود ۸۰ درصد تکمیل شده است و محفظه خلأ فلزی حلقوی عظیم آن در حال مونتاژ فعال است.[1][2][5]

SPARC برای دستیابی به یک نقطه عطف حیاتی شناخته شده به عنوان «نقطه سربه سر علمی» یا Q>1 طراحی شده است. این بدان معناست که راکتور انرژی بیشتری از واکنش همجوشی تولید می‌کند تا انرژی مورد نیاز برای گرم کردن پلاسما. CFS به شدت سال ۲۰۲۷ را برای دستیابی به این نقطه عطف انرژی خالص مثبت هدف قرار داده است، موفقیتی که تنها یک بار، توسط یک آزمایشگاه ملی ایالات متحده با استفاده از روش مبتنی بر لیزر متفاوت، به دست آمده است.[1][3][7]

اما SPARC تنها میدان آزمایشی است. هدف نهایی از جذب ۱ میلیارد دلار، تسریع توسعه «آرک» (ARC)، نیروگاه تجاری در مقیاس شبکه برق است که CFS برای ساخت آن برنامه‌ریزی کرده است. در حالی که SPARC فیزیک را اثبات خواهد کرد، ARC برای فروش واقعی برق به شبکه طراحی شده است.[4][6]

CFS در حال حاضر در حال آماده‌سازی زیرساخت‌های ARC در نیروگاه همجوشی «فال لاین» در شهرستان چسترفیلد، ویرجینیا، با مشارکت «دومینیون انرژی» (Dominion Energy) است. این شرکت رسماً درخواستی را برای اتصال نیروگاه ۴۰۰ مگاواتی ARC برنامه‌ریزی شده به PJM Interconnection، بزرگترین بازار عمده‌فروشی برق در ایالات متحده، ارائه کرده است.[2][3][6][7]

اشتهای تجاری برای این انرژی آینده در حال شکل‌گیری است. غول‌های فناوری که به شدت به برق پایه عظیم و بدون کربن برای راه‌اندازی مراکز داده هوش مصنوعی نیاز دارند، در حال رزرو ظرفیت آینده هستند. گوگل و شرکت انرژی ایتالیایی «انی» (Eni) قبلاً قراردادهای خرید برق (PPA) را امضا کرده‌اند که بیش از نیمی از خروجی پیش‌بینی شده ARC را پوشش می‌دهد.[6][7]

برای مدیریت این انتقال از یک آزمایشگاه تحقیقاتی به یک اپراتور تأسیسات تجاری، CFS اخیراً «لورنس کیم» را به عنوان مدیر ارشد مالی استخدام کرده است. کیم، که پیش از این به شرکت «مدرنا» (Moderna) در مقیاس‌بندی تجاری عظیم خود کمک کرده بود، تجربه تبدیل پلتفرم‌های فناوری عمیق به شرکت‌های تجاری جهانی را به همراه دارد.[2][6]

با وجود این شتاب مالی، مسیر رسیدن به همجوشی تجاری همچنان با چالش‌های مهندسی بی‌سابقه‌ای همراه است. دستیابی به Q>1 در SPARC تنها اولین مانع است.[1]

حفظ پلاسمای پایدار برای مدت‌های طولانی، مدیریت تشعشعات شدید نوترونی که مواد راکتور را تخریب می‌کند، و تولید سوخت کمیاب تریتیوم مورد نیاز برای واکنش، همگی وظایف عظیمی هستند که باید قبل از اینکه ARC بتواند حتی یک خانه را روشن کند، حل شوند.[3][4]

علاوه بر این، اقتصاد انرژی همجوشی هنوز کاملاً اثبات نشده است. حتی اگر ARC از نظر فیزیکی کاملاً کار کند، باید برق را با قیمتی تولید کند که با انرژی زمین‌گرمایی پیشرفته، شکافت هسته‌ای نسل بعدی، و سیستم‌های خورشیدی همراه با ذخیره‌سازی که روز به روز ارزان‌تر می‌شوند، رقابتی باشد.[1][6]

با این حال، تزریق ۱ میلیارد دلاری به CFS فرصت می‌دهد تا دقیقاً همین تلاش را انجام دهد. در صورت موفقیت، جدول زمانی شرکت برای قرار دادن انرژی همجوشی در شبکه برق در اوایل دهه ۲۰۳۰، چشم‌انداز انرژی جهانی را به طور اساسی تغییر خواهد داد و منبعی تقریباً نامحدود از برق قابل توزیع و بدون کربن ارائه خواهد کرد.[4][7]