تتمتع طاقة الاندماج بالقدرة على إعادة كتابة أسواق الطاقة التي تبلغ قيمتها تريليون دولار، ولكن أولاً، يتعين على الشركات الناشئة أن تثبت أن تصميماتها ستنجح ولن تكون مكلفة للغاية. ليس الأمر سهلاً، خاصة عند الأخذ في الاعتبار أن المغناطيسات وأشعة الليزر الضخمة المستخدمة في العديد من التصميمات يجب أن يتم تركيبها بدقة ملليمترية أو أفضل.
تقول شركة Fusion الناشئة Thea Energy إن مفاعلها المستوحى من البكسل وبرنامج التحكم المتخصص يجب أن يكون قادرًا على توليد الطاقة دون الحاجة إلى نفس المستوى من الكمال.
قال بريان بيرزين، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Thea Energy، لموقع TechCrunch: “ليس من الضروري أن يكون الأمر جيدًا في البداية”. “لدينا طريقة لضبط العيوب في النهاية الخلفية.” هامش الخطأ هذا يمكن أن يمنح ثيا ميزة في المنافسة.
تعد محطات الطاقة الاندماجية بتوفير جيجاوات من الطاقة النظيفة للشبكة، لكن تكاليف المواد والبناء تهدد بجعلها غير قادرة على المنافسة مع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الرخيصة. من خلال بناء محطة توليد كهرباء أولاً ومعالجة مكامن الخلل في البرمجيات، يمكن أن يساعد ثيا في خفض تكلفة طاقة الاندماج بشكل كبير.
لكن يتعين على الشركة أولاً بناء نموذج أولي عملي. واليوم، تنشر ثيا تفاصيل تصميمها، بما في ذلك تفاصيل الفيزياء التي تدعمها. شاركت الشركة الناشئة الورقة حصريًا مع TechCrunch.
تعمل ثيا على تصميم تصميم فريد من نوعه للمفاعل النجمي، وهو نوع محدد من المفاعلات يستخدم المغناطيس لتحفيز وقود البلازما لتشكيله. يعد المغناطيس إحدى الطريقتين الرئيسيتين اللتين يستخدمهما علماء الاندماج للحفاظ على حرارة البلازما وحصرها حتى تحدث تفاعلات الاندماج. والآخر، المعروف باسم الحبس بالقصور الذاتي، يستخدم الليزر أو أي قوة أخرى للضغط على كريات الوقود الصغيرة.
تم بناء معظم النجوم باستخدام مغناطيس يبدو وكأنه منزل في لوحة سلفادور دالي. لكن تصميم ثيا يستخدم عشرات المغناطيسات الأكبر حجمًا ومئات من المغناطيسات الأصغر حجمًا لإنشاء ما يمكن أن نطلق عليه اسم النجم “الافتراضي”.
حدث تك كرانش
سان فرانسيسكو
|
13-15 أكتوبر 2026
في النجوم النموذجية، يتم تصميم المغناطيسات لتتبع ملامح الشكل الذي يهدف إلى العمل مع مراوغات البلازما، مما يساعد على حصره لفترة أطول باستخدام طاقة أقل من التوكاماك، الذي يستخدم سلسلة من المغناطيسات ذات الحجم والشكل المتطابقين. ومع ذلك، فإن للنجوم عيبًا رئيسيًا واحدًا: الشكل غير المنتظم يجعل تصنيع المغناطيس بكميات كبيرة أمرًا صعبًا.
لذا بدلًا من ذلك، صمم ثيا مفاعله حول مغناطيسات صغيرة متماثلة فائقة التوصيل ومرتبة في مصفوفات. ستستخدم الشركة الناشئة برنامجًا للتحكم في كل مغناطيس على حدة لتوليد مجالات مغناطيسية يمكنها تكرار الشكل المتذبذب للنجم.
هذا النهج له العديد من الإيجابيات. من ناحية، فقد سمح لـ Thea بتكرار تصميمه المغناطيسي بسرعة. وقال بيرزين إنه في العامين الماضيين، قامت الشركة بتعديل التصميم أكثر من 60 مرة. “في معظم شركات الاندماج، تتعامل مع مغناطيسات بحجم سيارة أو ليزر بحجم سيارة أو إسفين بحجم السيارة. وهذا يعني لسوء الحظ أن تكلفة الواحدة تبلغ 20 مليون دولار وتستغرق عامين”. [to make]قال.
ويعني ذلك أيضًا أن الشركة يمكنها استخدام أدوات التحكم البرمجية للتغلب على أي مخالفات في طريقة تصنيع المغناطيس أو تركيبه. لاختبار نظام التحكم الأصلي، قامت ثيا ببناء مجموعة من المغناطيسات ثلاثية في ثلاثة مزودة بأجهزة استشعار. وقد عملت أدوات التحكم، المستمدة من فيزياء الكهرومغناطيسية، بشكل جيد. لكن الشركة أرادت أيضًا أن ترى كيف يمكن للذكاء الاصطناعي التعامل مع المهمة، لذلك قامت أيضًا بتدريب شخص جديد باستخدام التعلم المعزز.
خرج الفريق متفاجئًا بمدى نجاح كل شيء.
قال بيرزين: “لقد ألقينا كرات منحنية على المصفوفة عمدًا”. “لقد قمنا بتفكيك مغناطيس عمدًا بما يزيد عن سنتيمتر واحد. وكان بإمكانك أن ترى أنه كان خارج الخط تمامًا. وكان من الصعب جدًا بالنسبة لنا أن نصنعه بشكل سيء للغاية.” اختبر الفريق أيضًا مواد فائقة التوصيل من خمس شركات مصنعة مختلفة بالإضافة إلى مواد معيبة عمدًا. وقال: “في كل مرة فعلنا ذلك، كان نظام التحكم، دون أن ندير المقابض أو نتدخل، قادرًا على ضبط تلك العيوب”.
سيستخدم تصميم مفاعل ثيا، هيليوس، نوعين من المغناطيس. من الخارج، 12 مغناطيسًا كبيرًا من أربعة أشكال مختلفة سوف يقومون بالرفع الثقيل لإبقاء البلازما محصورة. إنها تشبه تلك الموجودة في مفاعل توكاماك، وهو نوع من المفاعلات على شكل كعكة الدونات التي تقوم شركة كومنولث فيوجن سيستمز ببنائها. داخل الملفات الكبيرة، 324 مغناطيسًا دائريًا أصغر سيعمل على ضبط شكل البلازما.
وتتوقع الشركة الناشئة أن تولد هيليوس 1.1 جيجاوات من الحرارة، والتي ستحولها التوربينات البخارية إلى 390 ميجاوات من الكهرباء بتكلفة أقل من 150 دولارًا لكل ميجاوات في الساعة. وسيتعين إغلاق المفاعل لمدة صيانة مدتها 84 يومًا مرة كل عامين. إذا سارت الأمور على ما يرام، فهذا يعني أن عامل قدرتها – وهو مقياس لكمية الطاقة التي تولدها خلال فترة زمنية معينة – سيكون 88٪. وهذا أفضل بكثير من محطات الطاقة التي تعمل بالغاز اليوم، ويكاد يكون بنفس جودة محطات الطاقة النووية اليوم.
هيليوس لا تزال في المرحلة المفاهيمية. يجب على ثيا أولاً أن تبني جهاز Eos، وهو جهاز الاندماج الأولي الذي يهدف إلى إثبات العلم وراء هذا المفهوم. وقال بيرزين إن الشركة ستعلن عن موقع لـ Eos في عام 2026 مع خطط لتشغيله “في حوالي عام 2030”.
أثناء قيامها ببناء Eos، تخطط Thea لبدء العمل بالتوازي على Helios. إنه نهج مشابه لكيفية تقدم شركة Commonwealth Fusion Systems في العمل على Arc، أول محطة طاقة تجارية لها، أثناء بناء Sparc، مصنعها التجريبي.
في الوقت الحالي، يتطلع بيرزين إلى سماع رأي مجتمع الاندماج. وقال: “هذا هو إصدار ورقة النظرة العامة. وسيتبع ذلك قدر كبير جدًا من العمل الذي سيتم إصداره من خلال مراجعة النظراء والنشر”. “الآن هو الوقت المناسب لنا للذهاب وإقامة الشراكات والتعاون وإشراك المستخدمين النهائيين لبدء بناء أول واحد.”
