رشد چشمگیر و امیدوارکننده صنعت همجوشی هسته‌ای بر پایه گزارشی جدید

سال گذشته میزان سرمایه‌گذاری در شرکت‌های فعال در زمینه‌ی همجوشی هسته‌ای بیش از دو برابر افزایش یافته و تعداد شرکت‌های تازه‌تأسیس در این حوزه به ۳۳ رسیده است. همچنین شرکت‌های فناوری تاز‌ه‌تأسیسی مانند کیوتو فیوژنیرینگ در ژاپن در زمینه‌ی احداث نیروگاه تولید برق نیز فعالیت می‌کنند.

بررسی انجام‌شده در مورد شرکت‌های خصوصی فعال در زمینه‌ی انرژی همجوشی تا به‌امروز نشان‌دهنده‌ی سرمایه‌گذاری ۴٫۹ میلیارد دلاری روی این شرکت‌ها است که افزایش ۱۳۹ درصدی نسبت به سال گذشته را نشان می‌دهد. بدین ترتیب برای اولین بار از زمان آغاز به‌کار صنعت همجوشی هسته‌ای میزان سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در حوزه‌ی انرژی همجوشی از سرمایه‌گذاری دولتی پیشی گرفته است.

این گزارش با عنوان صنعت جهانی همجوشی در سال ۲۰۲۲ دومین گزارش ارائه‌شده از سوی انجمن صنعت همجوشی است. این گزارش که با همکاری شرکت مشاوره‌ای ترینومیکز تهیه شده است درواقع بخشی از مطالعه‌ی جامع کمیسیون اروپا در مورد توسعه‌‌ی جهانی انرژی همجوشی قلمداد می‌شود. هدف از انجام این مطالعه تهیه‌ی فهرست راهنما در مورد کسب‌وکارهای فعال در زمینه‌ی فناوری همجوشی هسته‌ای و ارائه گزارش‌های دوره‌ای و به‌روزرسانی اطلاعات این حوزه است. در گزارش امسال به فعالیت ۳۳ شرکت خصوصی فعال در زمینه‌ی تجاری‌سازی انرژی همجوشی ازجمله تمام شرکت‌های پیشرو در این صنعت پرداخته شده است که نسبت به رقم ۲۳ شرکت در سال گذشته رشد جالب‌توجهی را نشان می‌دهد.

همچنین در طول یک سال گذشته هشت شرکت خصوصی جدید تأسیس شده که نشان‌دهنده‌ی رشد سریع این صنعت و اعتماد سرمایه‌گذاران خصوصی به آن است. در این گزارش آمده که هر یک از این شش شرکت به‌تنهایی توانسته‌اند ۲۰۰ میلیون دلار سرمایه‌ جذب کنند؛ درحالی‌که این رقم برای برخی شرکت‌های دیگر بیشتر هم می‌شود. برای مثال شرکت کامن‌ولث فیوژن سیستمز با جذب بیش از ۱٫۸ میلیارد دلار سرمایه و شرکت هلیون انرژی با جذب ۵۰۰ میلیون دلار سرمایه توانسته‌اند روند طراحی و ساخت نیروگاه‌های تحقیقاتی برای تولید آزمایشی انرژی همجوشی را آغاز کنند.

طراحی مفهومی UNITY، مرکز آزمایش یکپارچه‌ی منحصربه‌فرد برای نیروگاه‌های همجوشی.

رشد شدید سرمایه‌گذاری به‌همراه افزایش حمایت دولت‌های ایالات‌متحده و انگلستان باعث افزایش اعتماد سرمایه‌گذاران بخش خصوصی به صنعت همجوشی هسته‌ای شده است.

انگلستان رسماً استفاده از انرژی همجوشی را در طرح امنیت انرژی خود گنجانده است و انتظار می‌رود به اولین کشوری تبدیل شود که به قانون‌گذاری این صنعت و تنظیم مقررات آن اقدام می‌کند. هنچنین ایالات‌متحده نیز به حمایت از شراکت‌ خود با بخش دولتی و خصوصی فعال در این حوزه متعهد شده و بر استفاده از انرژی همجوشی به‌عنوان یکی از ارکان اصلی طرح تأمین انرژی خود با عنوان چشم‌انداز ده‌ساله‌ی جسورانه حساب باز کرده است.

اندرو هولند، مامور اجرائی ارشد انجمن صنعت همجوشی می‌گوید:

ما نباید شاهد رقابت بین راه‌کارهای ارائه‌شده از طرف بخشی دولتی با بخش خصوصی باشیم. به‌جای آن باید به‌دنبال برقراری همکاری واقعی بین این دو بخش باشیم. هم‌زمان با ساخت رآکتورهای تولید برق همجوشی توسط بخشی خصوص، دولت‌ها نیز می‌توانند در زمینه‌ی ساخت زیرساخت‌ها و آموزش نیروی انسانی فعالیت کند تا درنهایت شاهد به‌وقوع پیوستن انقلاب انرژی همجوشی هسته‌ای باشیم.

همه‌ی این اقدامات باعث افزایش اعتماد به صنعت همجوشی شده است. این موضوع می‌تواند تولید و استفاده از انرژی به‌دست‌آمده از این فناوری را در سال‌های آینده به واقعیت تبدیل کند. بیش از ۹۳ درصد از افراد شرکت‌کننده در نظرسنجی و ۱۰۰ درصد افراد فعال در شرکت‌های همجوشی هسته‌ای معتقدند برق تولید‌شده ازطریق فناوری همجوشی هسته‌ای در دهه‌ی ۲۰۳۰ وارد شبکه خواهد شد. این رقم در نظرسنجی سال گذشته ۸۳ درصد بود.

همچنین ۸۴ درصد از افراد شرکت‌کننده معتقدند نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای هزینه‌ی بهره‌برداری پایین و بازدهی بالایی خواهند داشت و امکان تجاری‌سازی این فناوری تا دهه‌ی ۲۰۳۰ وجود دارد.

از طرف دیگر صنایع بزرگ نیز به حمایت از استارتاپ‌های انرژی همجوشی روی آورده‌اند. در سایه‌ی این حمایت‌ها هفته‌ی گذشته یک استارتاپ دانش‌بنیان با نام کیوتو فیوژنیرینگ اعلام کرد که کار ساخت تأسیسات آزمایشی یکپارچه برای توسعه‌ی تجهیزات نیروگاه تولید برق را ‌آغاز کرده است. هدف از این کار، بنا به اعلامیه‌ی این شرکت، تولید انرژی توسط فناوری‌های وابسته به همجوشی هسته‌ای در سال ۲۰۲۴ است. کیوتو فیوژنیرینگ در سال ۲۰۱۹ در ژاپن تأسیس شده و فعالیت آن بر توسعه‌ی فناوری‌های پیشرفته درجهت تجاری‌سازی نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای متمرکز است.

هدف از احداث این تأسیسات آزمایشی یکپارچه‌ و منحصر‌به‌فرد با نام یونیتی، بررسی عملی بودن فرایند استخراج حرارت و آزمایش کارایی سیستم‌‌های چرخه‌ی سوخت است که گام مهمی در جهت ساخت نیروگاه‌های همجوشی هسته‌ای به‌صورت تأسیسات یکپارچه خواهد بود.

با انجام این کار کیوتو فیوژنیرینگ به اولین نهاد در بین تمام شرکت‌های خصوصی و آزمایشگاه‌های دولتی در سطح جهان تبدیل خواهد شد که به آزمایش‌ فناوری‌های مرتبط با ر‌اکتور همجوشی هسته‌ای در قالب سیستم‌های یکپارچه دست خواهد زد. سایر شرکت‌های فعال در زمینه‌ صنعت همجوشی هسته‌ای نیز قصد دارند در دهه‌ی ۲۰۳۰ عملی بودن امکان دستیابی به تراز انرژی مثبت ازطریق این فناوری را به‌لحاظ علمی اثبات کنند. به بیان دیگر نیروگاه‌های تحقیقاتی باید ثابت کنند که رآکتورهای همجوشی بیش از میزان مصرف انرژی خود می‌توانند انرژی تولید کنند.. برداشتن گام‌‌های بعدی در جهت ساخت نیروگاه‌های آزمایشی شامل توسعه‌ی فناوری‌های پیشرفته‌ و آزمایش‌نشده خواهد بود.

ریچارد پیرسون از انگلستان و افسر ارشد بخش ابداع در شرکت کیوتو فیوژنیرینگ می‌گوید:‌

برای مثال پوشش‌های مولد که یک فناوری مهم برای ساخت رآکتورهای‌ تجاری و یکی از بخش‌های حساس سیستم تولید انرژی و چرخه‌‌ی سوخت محسوب می‌شود تاکنون حتی برای آزمایش در حد زیرسیستمی و در شرایط غیرمشابه به محیط رآکتور تجاری نیز تنظیم نشده است. ما در یونیتی قصد داریم این کار و کارهای بیشتری را انجام دهیم.

بنابراین می‌توان گفت تأسیسات یونیتی یک بستر پیشرو برای شرکت‌های خصوصی حوزه‌ی انرژی همجوشی در زمینه‌ی آزمایش سیستم‌های تولید انرژی محسوب می‌شود و به این شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا سرمایه‌های‌ خود را در زمینه‌ی توسعه‌ی هسته‌ی رآکتور متمرکز کنند.

ساختمان محل مونتاژ ماشین همجوشی هسته‌ای توکاماک راکتور آزمایشی حرارتی هسته‌ای بین‌المللی (ITER) در حین راه‌اندازی مرحله‌ی مونتاژ آن در سن پل-ل-دورانس، جنوب شرقی فرانسه. ۳۵ کشور در پروژه‌ی انرژی ITER با هدف تسلط بر تولید انرژی از همجوشی هیدروژن همکاری می‌کنند.

هم‌زمان با رشد سریع بخش خصوصی فعال در حوزه‌ی انرژی همجوشی هسته‌ای، ساخت بزرگ‌ترین ابزار تحقیقاتی همجوشی هسته‌ای دنیا با نام ایتر در جنوب فرانسه نیز ادامه دارد. این پروژه نتیجه‌ی همکاری بین‌المللی و سرمایه‌گذاری‌های دولتی است. ایتر بزرگ‌ترین تلاش تحقیقاتی و البته بزرگ‌ترین محرک برای برپایی زنجیره‌ی تأمین انرژی همجوشی محسوب می‌شود که می‌تواند دانش ما از این فناوری را ارتقا دهد.

شرکت‌های خصوصی امیدوار هستند برپایه‌ی دانش به‌دست‌آمده از پروژه‌ی ایتر با توسعه‌ی فناوری‌های مرتبط با همجوشی هسته‌ای یک راه‌حل قابل‌اطمینان برای نیاز روز‌افزون جهان به یک منبع انرژی سبز و بلندمدت ارائه دهند.

مطالعه‌ی جدید انجمن صنعت همجوشی نشان می‌دهد که تولید برق هدف اصلی ۸۵ درصد از فعالان این حوزه است و پس از آن تولید انرژی خارج‌ازمدار یا هیدروژن و سوخت‌های پاک هرکدام با ۲۷ درصد در جایگاه بعدی قرار دارند. این موضوع نشانگر پتانسیل بالای انرژی همجوشی در حذف کربن از اقتصاد جهانی در کنار تزریق برق به شبکه‌‌های توزیع سراسری است.

اندرو هولند در این ارتباط می‌گوید:

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که همجوشی در مسیر تبدیل شدن به یک واقعیت تجاری است آن‌هم زمانی که جهان به‌شدت به انرژی‌های پاک نیاز دارد. با رشد سرمایه‌گذاری این احتمال وجود دارد که همجوشی هسته‌ای در بیست سال آینده وارد مرحله‌ی تجاری‌سازی شود و برای ده‌ها سال باعث شکوفایی اقتصادی، امنیت انرژی و ایمنی بیشتر شود.