Helium-energie maakte vrijdag twee belangrijke mijlpalen bekend voor het bedrijf en de commerciële fusie-industrie: het bereiken van een plasmatemperatuur van 150 miljoen graden Celsius en het eerste particuliere bedrijf zijn dat zijn fusie-apparaat test met een radioactieve brandstof genaamd tritium.
Het in Everett, Washington gevestigde bedrijf maakt deel uit van de wereldwijde race om de natuurkundige en technische uitdaging op te lossen die gepaard gaat met het benutten van fusiereacties om bruikbare energie te genereren.
Hoewel de technologie die mijlpaal nog moet bereiken, heeft Helion afgelopen zomer de eerste stap gezet met een commerciële energiecentrale in het oosten van Washington, die tot doel heeft in 2028 te beginnen met het vernietigen van atomen – een ambitieus doel dat veel sceptici oproept.
Naarmate de bouw van de fabriek vordert, gaat het bedrijf door met cruciale tests op het hoofdkantoor op het apparaat van de zevende generatie, Polaris, dat nieuwe temperatuur- en brandstofbenchmarks heeft bereikt.
“We hebben nu een lange geschiedenis in het bouwen van fusieprototypes”, zegt David Kirtley, CEO van Helion. “We hebben kunnen aantonen dat we geleidelijk de grenzen kunnen verleggen en steeds dichter bij die energiecentrales kunnen komen.”
De uitdaging van de fusie-industrie is om plasma’s te creëren die veel heter zijn dan de zon en ongelooflijk compact zijn, en deze vervolgens in stand te houden. De hele operatie moet energie-efficiënt genoeg zijn om overtollige energie te creëren en op te vangen.
Hoewel de zon en de sterren op natuurlijke wijze tot fusie komen, heeft niemand op aarde – in de academische wereld of de industrie – dat doel bereikt, en sommigen geloven dat dat doel nog vele jaren verwijderd is.
Een magnetische benadering van fusie
Helion heeft tot doel kernfusie te temmen met behulp van magneto-inertiële apparaten, gepulseerde werking en omgekeerde veldconfiguratie. Wat betekent het Dit systeem stuurt een energiepuls naar het fusie-apparaat waar magnetische velden het plasma comprimeren en fusie plaatsvindt. Wanneer het plasma tegen het veld duwt, ontstaat er een stroom die elektriciteit terug het systeem in stuurt.
Het bedrijf heeft weinig peer-reviewed onderzoek gepubliceerd, maar heeft informatie over zijn recente ontwikkelingen gedeeld met geselecteerde experts.
“Het zien van gegevens uit de Polaris-testcampagne, waaronder recordbrekende temperaturen en winst uit de brandstofmix in hun systeem, duidt op sterke vooruitgang. Ons vermogen om fusie op het elektriciteitsnet te bereiken vereist benaderingen die een snelle ommekeer in ontwerp en testen mogelijk maken, en deze resultaten weerspiegelen de groeiende capaciteit van het Amerikaanse fusie-ecosysteem”, zegt Jean Paul Allain, associate director Science for Fusion Energy Sciences bij het Department of Energy, in een verklaring.
Ryan McBride, een fusie-expert en hoogleraar kerntechniek, elektrotechniek en toegepaste natuurkunde aan de Universiteit van Michigan, onderzocht ook de diagnostische gegevens van Helion.
McBride zei in een verklaring dat het “opwindend was om het bewijs” van deze twee mijlpalen te zien en hij keek ernaar uit “naar verdere vooruitgang.”
Kirtley zei dat het team publicaties voorbereidt waarin de diagnostische hulpmiddelen worden beschreven die worden gebruikt om het temperatuurrecord te verifiëren, dat de vorige piek van het bedrijf van 100 miljoen graden Celsius overtrof.
Het uiteindelijke doel van het apparaat is om 200 miljoen graden Celsius te bereiken, zei hij, en voegde eraan toe: “Dat gaan we vandaag niet aankondigen. Maar gezien de resultaten die we tot nu toe hebben gehad, zijn we erg enthousiast en optimistisch over het bereiken van deze mijlpaal.”
Het momentum in de sector neemt toe
Helion benadrukt ook het gebruik van tritium in combinatie met deuterium als fusiebrandstof. Beide zijn vormen van waterstof, maar deuterium is niet radioactief, dus experimenteren de meeste bedrijven alleen met die isotoop, omdat deze veiliger te hanteren is en overvloediger aanwezig is. De commerciële brandstofmix van Helion zal bestaan uit deuterium en helium-3, die hogere plasmatemperaturen vereisen voor fusie, maar efficiënter zijn voor de productie van elektriciteit.
Het uitvoeren van tests met tritium gaf inzicht in hoe helium-3 zou kunnen werken, zei Kirtley, en stelde het bedrijf in staat aan te tonen dat het in staat was de brandstof door het hele systeem te beheren.
De fusie-industrie zelf blijft heter worden, omdat technologiebedrijven en anderen steeds wanhopiger op zoek gaan naar nieuwe bronnen van schone energie voor datacenters, transport en industrie. Deze week kondigde fusiestartup Inertia $450 miljoen aan nieuwe financiering aan, terwijl BC’s Algemene fusie kondigde vorige maand plannen aan om naar de beurs te gaan via een SPAC van $ 1 miljard.
Decennia lang hebben goedkope energie en een vaste vraag naar elektriciteit de ontwikkeling van fusie onderdrukt, zei Kirtley. Dit is niet langer het geval.
“Ik ben erg blij dat er zoveel opwinding is rond de fusie,” zei hij, “en het stimuleert ons.”
