Net Zero Needs Fusion. Zer galdetu beharko lieke inbertitzaileek Frontrunners?

Fusio-energiaren premia ezin da gehiegi esan. Urriaren 27an, NBEk ohartarazi ez dagoela "1.5 °C-rako bide sinesgarririk ezarrita", eta egungo politikek 2.8. urterako 2100 °C-ko berotze hondamendia adierazten dute. Fusioa izan daiteke zero karbono-energia iturri bakarra, oinarrizko karga potentzia mugagabea eta lehengai nahikoa eman dezakeena. arintzeko zailak diren industriak deskarbonizatzeko beharrezkoa den hidrogeno garbi guztia. 2050. urterako Zero emisio garbiak lortzeko bide bideragarri bakarra da agian.

Fusioarekin arazo bat dago, ordea. Inongo laborategi edo konpainiak ez du fusio-erreakzio batean jarri duten energia gehiago sortu, are gutxiago merkataritza-ingurunean funtziona dezakeen sistema bat garatu. Ulertzeko modukoa, inbertitzaileek galdetzen dute fusioa benetan non dagoen eta zein proiektuk eman dezaketen bilioi askoko aukera hau Eguzkiak Lurrean duen indarra errepikatzeko.

Aspaldiko fusio-inbertitzaile gisa, fusioaren garrantzia, industria honek egin duen aurrerapena eta inbertitzaile adituek fusio-enpresei egin beharreko galderak eztabaidatu nahi ditut.

Zergatik Fusioa Garrantzitsua

Gaur egun, fusioaz gain, ez dago energia-teknologiak erregai fosilak ordezkatzeko ahalmena erakusten du. Beste ezer ez dirudi munduan geroz eta handiagoa den energia-eskaria asetzeko eta aire girotua elikatzeko, gatzgabetzeko plantak, ibilgailu elektrikoak, hidrogeno berdea ekoizteko eta abar energia-trantsiziorako eta planeta beroago eta lehorragoa den bizitzeko behar dugun eskalan.

Noski, haizea eta eguzkia eskalatu behar ditugu, baina haien lur, eguraldi eta energia biltegiratzeko eskakizunek ezin dute energia-trantsizio osoa ahalbidetu. Fisio nuklear-zentralak ere garrantzitsuak dira Net Zerorentzat, baina hondakin nuklearren arriskuek, istripuek eta armagintzak mugatzen dute haien erabilera.

Hidrogenoari dagokionez, Michael Liebreich Bloomberg NEF sortzailea duela gutxi ilustratua Ongarrien, produktu kimikoen eta petrolio-finketaren ekoizpenean erabiltzen dugun hidrogeno zikina hidrogeno berdearekin ordezkatzeak, gaur egun, instalatutako eguzki- eta haize-ahalmenaren %143 beharko luke. Adierazpen ikaragarria. Ez luke hidrogeno berderik erabilgarri utziko beste ezertarako: ez altzairua eta aluminioa ekoizteko, ez elektrizitate sareak edo COXNUMX orekatzeko.₂ harrapaketa eta biltegiratzea, ez itsas eta trenbide-garraioetarako. Besterik gabe, ez da hidrogeno berde nahikoa izango fusiorik gabe.

Industriakoek uste dute 2050erako fusio-plantek munduko energiaren %18tik %44ra hornitu dezaketela. Fusiona, beraz, gure garaiko inbertsio aukera kolosalenetako bat da. Komertzialki funtzionatzen denean, fusioak erregai fosilen industriaren zatirik handiena ordezkatuko du.

Fusion Frontrunners

Fusioaren Industria Elkartea txostenak fusio-enpresa pribatuek orain arte 4.8 milioi USD baino gehiago bildu dituzte finantzaketa eta iaz industriaren finantzaketa osoa bikoiztu baino gehiago. Aurreratzaile askok halako aurrerapen teknikoa egin dute, non sinesgarria da 2030eko hamarkadan fusio komertziala merkatura ekarriko dutela pentsatzea. Zerrendan General Fusion (inbertitzailea naizen), Commonwealth Fusion Systems, Helion, TAE Technologies, Zap Energy, General Atomics eta First Light daude.

Fusio-enpresa horietako bakoitzak erakustaldi planta bat ireki nahi du hamarkada honen bigarren erdirako. Hauek frogatuko dute haien teknologiak eskalan funtzionatu dezakeen eta elektrizitate garbia ekoizteko.

Komodina Txina da, bere fusio-teknologia lantzen ari dena. Ageriko arrazoiengatik, Mendebaldeko gobernuek nahiago lukete Txinaren menpe ez egotea teknologia erabakigarri honetarako. ITER ere badago, Frantziako hegoaldean finantzatutako nazioarteko fusio proiektua espero du 2045erako fusio-energia emateko.

Fusio-enpresei inbertitzaileek egin beharreko galderak

Erronka elektrizitate garbia ekoizteaz gain, komertzialki bideragarria den moduan egitea da. Presio eta bero izugarriak behar dira hidrogeno atomoak elkarrekin fusionatzeko nukleo astunagoa osatzeko, energia askatuz. Eguzkian, grabitateak nahikoa indar ematen du erreakzioa ahalbidetzeko. Lurrean, fusio-makinek 100 °C-tik gorako tenperaturak jo behar dituzte baldintza horiek errepikatzeko. Hori eustea zaila da eta ekipamenduan gogorra da.

Aurrenekoek Lurrean oinarritutako fusiorako gainerako oztopoak konpondu dituzte edo lanean ari dira. Interesa duten inbertitzaileek, zein fusio-proiektu babesten duten galdetzen dutenez, galdera hauek egin beharko lituzkete:

1. Zenbateko iraunkorra da makina? Fusio-erreakzio batean sortutako neutroiek erreaktorearen metalezko horma jo dute, eragiten babak, higadura kimikoak eta ezpurutasunak, eta azkenean makina funtzionatzen ez duela. Horri "lehen horma arazoa" deitzen zaio. Soluzio bat metal likidozko horma bat erabiltzea da, fusio-erreakzioa inguratzen duena eta makina babesten duena. Beste ikuspegi bat neutroi gutxiago sortzen duten erregaiak sartzea da. Horien artean daude protoi-boro erregaia, are tenperatura altuagoak behar dituena fusioa sortzeko, eta deuterio-helio-3, Lurrean modu naturalean gertatzen ez dena.

2. Zenbateraino da erregaia? Bi hidrogeno isotopoen nahasketak, deuterioa eta tritioa, fusio-erreakzio gehienak elikatzen ditu. Deuterioa itsasoko uretatik erraz ateratzen da. Tritioa, berriz, fabrikatu behar da. Ezezko batzuek dute ohartarazi "Fusio nuklearra erregaien krisiari aurre egiten ari zaiola". Ez da. Frontrunner-ek arazo hau konpondu dute tritio-ekoizpena fusio-erreakzioan integratuz. Modu bat metal likido bat (berun-litio) horma bat erabiltzea da, fusio-plasma zuzenean harremanetan jartzen duena eta tritio-erregaia ekoizten duen fusio-makinarako. Erreaktoretik kanpo tritioa hazteko litioan oinarritutako metodoak ere garatzen ari dira.

3. Zein eraginkorra da energia bihurketa? Makina batzuetan, metal likidoaren hormak beroa xurgatzen du fusio-erreakzioarekin kontaktu zuzenaren bidez. Metal likidoa bero-trukagailu batetik igarotzen da, turbina bat bultzatu eta elektrizitatea sortuko duen lurruna sortuz, zentral elektriko gehienek egiten duten bezala. Beste ikuspegi itxaropentsu bat fusio-erreakzio batean sortutako eremu elektromagnetikoetatik elektrizitatea zuzenean harrapatzea da.

4. Zein sistema konplexutasun gehigarri saihestu lezakete garaiz zabaltzea? Fusio-enpresa batzuek beren sistemen periferian frogatutako teknologiak erabiltzea dute helburu, eta beste batzuek, berriz, laser, material eta supereroale aurreratuekin aurrerapenekin kontatzen dute. Hauek parekideen berrikuspeneko aldizkarietako artikulu liluragarri batzuetan eztabaidatzen dira, eta hori da kezka. Itxaropentsuak dira baina frogatu gabeak. Gogoratu Teslak bere lehen autoak aurkeztu zituenean, teknologia ia guztia frogatuta zegoela. Fusio-inbertitzaileek sistema teorikoak eta mundu errealeko baldintzetan probatu diren pieza kritikoak erabiltzen dituztenak bereizi behar dituzte.

5. Non dago demo planta eta komertzializazio estrategia? Hautagai nagusiek laborategi batean fusioa lortu dute eta euren oinarrizko teknologiak eta osagai indibidualak proba-bankuetan frogatu dituzte. Orain, sistema osoak eskalan demo planta batean funtziona dezakeela frogatu behar dute, beraz, kapitalaren intentsitatea. Fusio-enpresa liderrak fusio-laborategiko espezialisten eta doktoreen talde nagusia areagotzen hasi dira zentral elektriko bat eraikitzen dakien ingeniaritza talde batekin. Laborategitik mundu errealeko aplikaziorako trantsizio hau ez da gauza makala. Are gehiago, fusio-enpresak negozioak garatzeko langileak kontratatzen eta lehen planta komertzial baten eskubideak merkaturatzen hasiak gara.

6. Zein izango da tamaina? Fusio-enpresa nagusiak 50 megawatt (MW) eta 500 MW bitarteko tamainako zentraletan ari dira lanean. Makinaren tamaina funtsezkoa da, inbertsioaren kostuari eragiten diolako. Makina txikiago eta modularrek errazagoa izango dute banakako utilitateek merkataritza-lantegi baterako inbertsio-erabakiak hartzea. Tamainak ere eragina du fusio-unitateak ozeano-garraioak eta energia baxuagoko beste aplikazioetarako erabil daitezkeen aplikazioetarako.

7. Azkenik, zein da aurreikusitako kostua MWh (megawatt-orduko)? Fusio-enpresek zuzenean lehiatzen dituzte mundu osoan oinarrizko kargako energia ematen duten ikatz eta gas bidezko zentralekin. Beraz, energiaren kostu berdinduak (LCOE) ikatzaren lehiakorra izan behar du eta, Lazard aholkularitza-enpresaren arabera, areak 65 $/MWh zikinenetik 152 $/MWh-ra % 90 karbono harrapaketa integratuta. Potentzia handiko laser garestiak edo material arraroez egindako iman supereroaleak erabiltzen dituzten fusio-makinek LCOE horrekin borroka egin dezakete. Jakina, osagai horien kostuak denborarekin jaitsiko dira. Konpresio mekanikoa (diesel-motor bateko pistoien antzekoa) edo azeleragailu zinetikoak (funtsean, gas bidezko pistola bat) erabiltzen duten fusio-makinek ziurrenik kostu abantaila bat izango dute datozen hamarkadetan.

Musikari aurre egiteko garaia

Gainerako erronka hauek gaindigarriak diruditen arren, galdera Duela urte batzuk galdetu nion aztarnak: nork du kemena erakustaldiko plantak finantzatzeko eta fusioa merkatura bultzatzeko?

Mugitzen diren inbertitzaileek etekin handiak lortzeko aukera dute orain. Aipatutako fusio-enpresa batzuek prezio apala dute oraindik. Jakina, inbertitzaile batzuek fusioak dauden energia-zorroetan izan dezakeen eraginarekin borrokan egon daitezke, batez ere erregai fosilak, eolikoa eta eguzkia barne.

Azkenean musikari aurre egiteko garaia dela diot. Klima-aldaketaren mehatxua eta energia-eskari gero eta handiagoa dela ikusita, fusioa funtsezkoa da Net Zero lortzeko 2050. urterako. Beste teknologiak ezin du erregai fosilen aurka lehiatu, CO-n hondamendi handiagoa egin.₂ isuriak edo gehiago egin erregimen etsaiekiko mendekotasun energetikoa ezabatzea, Putinen Errusia bezala. Fusion energia benetan lokala, segurua eta ugaria izan dezakeen joko-aldaketa da. Energia-industria zentralizatu eta autokratiko batetik energia hornikuntza lokalizatu eta demokratikora igarotzea aurreikusten du.

Eta fusioa ez dago jada 20 urtera. Lehen fusio-planta komertzialki funtzionatzen denean arrazoizko kostuarekin, aldaketa azkarra izan daiteke. Gogoratu, automobil baten atzean dauden teknologiak garatzeko mendeak behar izan zirela, baina kotxeak hamarkada bat baino ez ziren behar izan Londresen eta New Yorken zaldiak ordezkatzeko. Berrikuntza hobea eta merkeago bat dagoen bezain laster, ezinbestean irabazten du.

Egia gogorra da energiaren berrikuntza-aldaketarik gabe, mende honetan 1.5° C-tik gora egingo dugula. Espero dezagun fusioaren komertzializazioa tenperaturak baino azkarrago mugitzen dela.