fuzja

temat AI zdominował media. ilość newsów w tym temacie zalewa nas do stopnia, w którym można pomyśleć, że inne trendy nie są istotne. postanowiłem wyłowić kilka ciekawych technologii, które są przed lub tuż po przełomie i są porównywalnie istotne. dziś temat poniekąd związany z chatGPT.

chodzi o fuzję nuklearną. o tym, że świat czeka na czystą energię, wie każde dziecko. że fuzja jest świętym Graalem energetyki, pewnie też większość słyszała. może już mniej osób wie, że koncepcja powstała jeszcze w latach 5o’ razem z rozwojem prac nad rozszczepieniem atomu. ciekawostką może też być fakt, iż największym budowanym reaktorem jest ITER, budowany we Francji. Inwestycja jest porównywalna do lotu w kosmos – zarówno złożonością jak i kosztami – i podobnie jak loty w kosmos, jest inicjatywą wielu państw. choć fizyczna budowa rozpoczęła się w 2o12, wstępne prace i umowy rozpoczęto w 1978r.

Póki co lata płyną, technologia zmienia się niemal z dnia na dzień, o fuzji dużo słychać – ale wyników mało… aż do niedawna…

lata 2o’

od 2o21 roq, wielokrotnie można było przeczytać o kolejnym rekordzie w czasie utrzymania plazmy. na wiki można znaleźć timeline … choć niestety bardzo niepełny, ale widać, że w zeszłym roq było kilka przełomów i już w tym również padł kolejny rekord. nie wnikając w szczegóły techniczne czy o co chodzi w tym wyścigu, kilka szybkich wniosków:

• choć w wyścigu bierze udział wiele państw, nie będzie zaskoczeniem jeśli powie się, że liderami są USA oraz Chiny. jest jednak jeszcze jeden pretendent, który na wiki o dziwno nie występuje – Korea Południowa. kilqkrotnie wysuwali się na czoło w ostatnich latach, chyba musze wyedytować wiki, bo należy im się miejsce.
• choć przełomy zaczęły się wysypywać jak grzyby po deszczu, co zresztą zaczyna być coraz bardziej powszechne w większości dziedzin, to cały czas nawet nie do końca wiadomo czy to się w ogóle uda. Graal pozostaje mitycznym tworem, który da się policzyć na papierze ale niekoniecznie przekuć na praktykę. chodzi oczywiście o opłacalność oraz dostępność paliwa. bo ile samej fuzji dokonuje się w laboratoriach już regularnie, to na razie kosztuje ona krocie – a ma przecież przynosić zyski, a nie być obciążeniem kieszeni podatników.
• niemal wszystkie duże projekty fuzji opierają się na architekturze TOKAMAK, powstałej w latach 5o’. skąd pochodzi ta architektura będzie jasne, jeśli napiszę co ten skrót oryginalnie oznaczał: тороидальная камера с магнитными катушками
• nie oznacza to oczywiście, że Europa śpi – ITER jest w budowie, utworzono do niego największy magnes świata i montaż rozpoczął się w 2o21, sukces ogłosił również Niemiecki Wendelstein 7-X, działający w architekturze o kosmicznie brzmiącej nazwie Stellarator.

jak do tej pory mało to ma związq z chatGPT… więc czas połączyć kropki. o ile *większość* projektów jest opartych o TOKAMAK, to są koncepcja alternatywne. jedną z takich koncepcji testuje startup Helion Energy, który również zaliczył niedawno przełom – pod koniec zeszłego roq. na liście sponsorów HE, zawierających sześć nazw/nazwisk, jest m.in. Sam Altman – CEO openAI. natomiast kilka dni temu pojawił się news, iż Microsoft stał się pierwszą firmą na świecie, która zaqpiła energię z elektrowni generującej prąc za pomocą fuzji nuklearnej, właśnie od Helion Energy – poniekąd stając się sponsorem projektu. prąd ma popłynąć w 2o28 roq.

czym się różni Helion

dla tych którzy lubią wgryźć się mocniej w temat polecam Real Engineering – A New Way to Achieve Nuclear Fusion: Helion. dla tych, którzy wolą skompresowane uproszczenie kilka najważniejszych informacji poniżej.

• TOKAMAKi wykorzystują paliwo deuterowo-triwodorowe (deuterium-tritium) i o ile deuter jest pierwiastkiem powszechnym, triwodór jest niezmiernie rzadki. jest go tak mało, że jeśli nie nauczymy się go produkować na dużą skalę, to nawet jeśli powstanie działający reaktor fuzyjny, to paliwa wystarczy mu… na miesiąc. [osoby, które znają się na temacie – wybaczcie hiper-uproszczenie!]
• koncepcja przetwarzania energii jest taka sama jak w elektrowni atomowej – czyli jest to… silnik parowy. w wyniq reakcji powstaje ciepło, ciepło nagrzewa ciecz, ciecz sublimuje w parę wodną, ta obraca turbinę, turbina generuje prąd. idea rodem z XVIIIw (;
• każda przemiana energetyczna wiąże się ze stratami, w związq z tym efektywność cierpi.

i tu wchodzi Helion, cały na biało:

• Helion, zgodnie z nazwą, korzysta z paliwa Deuterowo-Helionowego czyli zamiast trytu korzysta z Helium-3. nie żeby Helium-3 rosło na drzewach – jego uzyskanie nadal jest kosztowne, ale w porównaniu do tritu, można uznać, że jest za darmo.
• działa w technologii magneto-bezwładnościowej (Magneto-inertial fusion – MIF). a to oznacza, że nie ma tutaj technologii z epoki rewolucji przemysłowej, w zamian wykorzystuje się magnetyzm. zmienne pole elektryczne generowane przez reakcję ma zaindukować prąd bezpośrednio w kablach.

wydaje się więc przeskakiwać wszystkie problemy, z jakimi pałają się projekty TOKAMAK czy Stellarator. ostatnie sukcesy to dowód Proof of Concept a kolejny przełom, który ma być kolejnym potwierdzeniem wykonalności, zapowiadany jest na 2o24, wraz z 7-mym prototypem reaktora.

daty typu 2o24, 2o28 czy 2o3o wydają się tuż-tuż… no to czekam… cały świat czeka. z Microsoft na czele (;

eN.