در میان استارتاپهای پیشروی اروپایی در حوزه انرژی همجوشی، شرکت پروکسیما فیوژن روی استلراتورها کار میکند؛ فناوری ای که در این حوزه کمتر به کار گرفته شده است.
از ۲۸ فوریه که جنگ در ایران آغاز شد، موضوع انرژی دوباره به تیتر خبرهای بینالمللی برگشته است.
آگهی
آگهی
این درگیری و تصمیم بعدی ایران برای محدود کردن شدید ارسال محمولهها از تنگه هرمز ـ مسیر حیاتی حملونقل جهانی نفت ـ باعث رخ دادن اختلالی شده که آژانس بینالمللی انرژی (منبع به زبان انگلیسی) آن را بزرگترین اختلال در عرضه در تاریخ بازار نفت توصیف کرده است.
این بحران سیاستگذاران اروپایی را واداشته وابستگی خود به سوختهای فسیلی وارداتی را بازنگری کنند و به دنبال گزینههای بومی بروند.
انرژیهای تجدیدپذیر و انرژی هستهای از جمله گزینههای جایگزین هستند و گزینه دوم فقط به شکافت هستهای شناختهشده و بحثبرانگیز محدود نمیشود.
نوع دیگری از انرژی هستهای هم وجود دارد، یعنی انرژی همجوشی، که به باور برخی میتواند در بلندمدت به حل بحران انرژی اروپا کمک کند.
فرانچسکو سکیورتینو، مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران استارتاپ آلمانی «پروکسیما فیوژن»، میگوید انرژی همجوشی برای تقویت امنیت انرژی در اروپا «همه نقشها» را ایفا میکند.
اما همجوشی هستهای چیست و پروکسیما فیوژن برای ایجاد آن از چه فناوریای استفاده میکند؟
انرژی همجوشی؛ منبعی امیدوارکننده؟
انرژی همجوشی یکی از دو روش تولید انرژی از طریق واکنشهای هستهای است؛ در کنار شکافت هستهای.
فرایند شناختهشدهتر، شکافت هستهای است که معمولا با نیروگاهها و پسماند هستهای تداعی میشود و زمانی انرژی آزاد میکند که هسته یک اتم سنگین شکافته میشود.
در مقابل، گداخت هستهای که با عنوان انرژی همجوشی هم شناخته میشود، با در هم آمیختن هستههای سبک اتمی انرژی تولید میکند.
به گفته آژانس بینالمللی انرژی اتمی (منبع به زبان انگلیسی) (IAEA)، انرژی همجوشی این ظرفیت را دارد که به ازای هر کیلوگرم سوخت، چهار برابر بیش از شکافت هستهای و نزدیک به چهار میلیون برابر بیش از سوزاندن نفت یا زغالسنگ انرژی تولید کند.
علاوه بر این، انرژی همجوشی دیاکسیدکربن تولید نمیکند، پسماند رادیواکتیو ماندگار به جا نمیگذارد، در مقایسه با شکافت هستهای ایمنتر تلقی میشود و از انرژیهای تجدیدپذیر هم قابل پیشبینیتر است.
با وجود همه این مزیتها، انرژی همجوشی هنوز به واقعیتی تجاری تبدیل نشده است.
راهاندازی و پایدار نگه داشتن واکنش همجوشی دشوار است و به ورودی عظیم انرژی نیاز دارد، به همین دلیل کارشناسان هنوز در تلاشند نشان دهند این فناوری میتواند بیش از آنچه مصرف میکند، انرژی و در نهایت پول تولید کند.
پروکسیما فیوژن و فناوری استلراتور
در میان پروژههایی که در این مسیر حرکت میکنند، استارتاپ «پروکسیما فیوژن» مستقر در مونیخ قرار دارد که در سال ۲۰۲۳ از دل موسسه فیزیک پلاسما ماکس پلانک بیرون آمده است.
برخلاف بیشتر پروژههای همجوشی در اروپا و جهان، مانند جت و ایتر، پروکسیما فیوژن برای ایجاد واکنش همجوشی از توکامک استفاده نمیکند، بلکه سراغ استلراتور رفته است.
هر دو فناوری از دستگاههایی شبیه دونات استفاده میکنند که با میدانهای مغناطیسی پلاسما را ـ که حالتی از ماده و جزء کلیدی همجوشی است ـ در بر میگیرند. تفاوت در این است که چگونه پلاسما را در دماهای فوقالعاده بالای لازم برای همجوشی پایدار نگه میدارند.
هر دو مزایا و معایب خود را دارند. سکیورتینو گفت: «استلراتورها طراحیشان سختتر است، ساختشان سختتر است، اما کار کردن با آنها آسانتر است، میتوانند به طور پیوسته کار کنند و ذاتا پایدار باشند.»
استلراتورها هنوز کمتر از توکامکها رایجاند، اما به گفته آژانس بینالمللی انرژی اتمی (منبع به زبان انگلیسی)، در آینده میتوانند به گزینه ترجیحی برای ساخت نیروگاههای همجوشی تبدیل شوند و پروکسیما فیوژن هم دقیقا در همین مسیر حرکت میکند.
سکیورتینو گفت: «آلفا آخرین دستگاهی است که باید قبل از رفتن به سراغ نخستین نیروگاه همجوشی با شرایط بهرهبرداری تجاری بسازیم.» آلفا یک نمونه نمایشی است که قرار است نشان دهد استلراتور چگونه کار میکند و آیا میتواند به بهرهانرژی مثبت برسد؛ یعنی آیا پلاسما میتواند به همان اندازهای که برای گرم کردنش انرژی صرف میشود، انرژی تولید کند یا نه.
آلفا اکنون در مرحله ساخت است و به گفته سکیورتینو، برنامه این است که اوایل دهه ۲۰۳۰ به کار بیفتد.
علاوه بر آلفا، پروکسیما فیوژن روی «استلاریس»، نخستین ایستگاه تجاری همجوشی در جهان هم کار میکند.
سکیورتینو گفت: «هدف ما ساخت چیزی است که بتوان آن را در مقیاس بزرگ تکرار کرد و برای این مقیاسپذیری باید پول در بیاورد؛ یعنی از نظر اقتصادی توجیهپذیر باشد، به عبارت دیگر، بتوان برای آن پرونده تجاری محکمی ارائه کرد.»
سکیورتینو قصد دارد استلاریس را در نیمه دوم دهه ۲۰۳۰ راهاندازی کند، کمی دیرتر از آلفا.
او گفت: «در مرحلهای هستیم که داریم یک صنعت تازه ایجاد میکنیم. موضوع فقط یک شرکت نیست، مسئله این است که مطمئن شویم زنجیره تامین روی توانمندیهای خودش سرمایهگذاری میکند تا بتوانیم کل این حوزه را سریعتر از هر زمان دیگری جلو ببریم. ما عملا هنوز آغاز تاریخ همجوشی را هم پشت سر نگذاشتهایم.»
آینده انرژی همجوشی در آلمان و اروپا
برنامه این است که نیروگاه استلاریس در محل یک نیروگاه قدیمی شکافت هستهای در گوندریمنگن آلمان ساخته شود. این کشور در آوریل ۲۰۲۳ به طور کامل از انرژی شکافت هستهای خارج شد و اکنون در حال سرمایهگذاری برای توسعه انرژی همجوشی است.
در اکتبر ۲۰۲۵، کابینه فریدریش مرتس صدراعظم آلمان یک برنامه اقدام (منبع به زبان انگلیسی) برای حمایت و تسریع توسعه فناوری همجوشی هستهای ارائه کرد. طبق این طرح، دولت آلمان تا سال ۲۰۲۹ بیش از دو میلیارد یورو (منبع به زبان انگلیسی) برای ساخت یک نیروگاه همجوشی سرمایهگذاری خواهد کرد.
هرچند پروکسیما فیوژن با اتکا به این سیاستها در آلمان تاسیس نشد، سکیورتینو معتقد است دولت آلمان فرصتهای مربوط به انرژی همجوشی را به خوبی درک کرده است.
او گفت: «در آلمان این آگاهی بسیار سریعتر از آنچه فکر میکردیم شکل گرفته و شفافتر شده است.»
به گفته او، «همجوشی از نظر اقتصادی برای اروپا بیش از هر قاره دیگری فرصت خارقالعادهای فراهم میکند، چون ما نیاز به حاکمیت داریم، منابع طبیعی نداریم، خودمان پنلهای فتوولتاییک تولید نمیکنیم و انرژی بادی هم از نظر اقتصادی آن طور که باید جواب نداده است.»
فریدریش مرتس صدراعظم آلمان هنگام آغاز نشست کابینه در دفتر صدراعظمی در برلین، آلمان، چهارشنبه ۱ آوریل ۲۰۲۶ زنگ را به صدا درمیآورد.فریدریش مرتس صدراعظم آلمان هنگام آغاز نشست کابینه در دفتر صدراعظمی در برلین، آلمان، چهارشنبه ۱ آوریل ۲۰۲۶ زنگ را به صدا درمیآورد.
دیدگاههای محتاطانهتر
با وجود هیجان گسترده پیرامون انرژی همجوشی، برخی کارشناسان نسبت به ظرفیت واقعی آن محتاطتر و تردیدآمیزتر هستند.
در پژوهشی که به تازگی در نشریه نیچر انرژی (منبع به زبان انگلیسی) منتشر شده، پژوهشگران استدلال میکنند که هزینه آینده نیروگاههای همجوشی به شدت نامطمئن است و نرخهای تجربهای آنها بیش از حد برآورد شده است.
نرخ تجربه، درصدی است که نشان میدهد هر بار که استفاده تجمیعی از یک فناوری دو برابر میشود، هزینه آن فناوری چه قدر کاهش پیدا میکند.
لینگشی تانگ، یکی از نویسندگان این مقاله و پژوهشگر دکترای پلیتکنیک زوریخ، به یورونیوز نکست گفت: «در نتیجه، فناوریای که نرخ تجربه بالایی دارد، هرچه تولیدش بیشتر شود، کاهش هزینه تندتری را تجربه میکند، در حالی که در فناوری با نرخ تجربه پایین، هزینه حتی پس از بهکارگیری گسترده هم کمابیش ثابت میماند.»
بر اساس مطالعات پیشین، فناوری نیروگاههای همجوشی میتواند به نرخهای تجربهای بین ۸ تا ۲۰ درصد دست یابد. با این حال، مطالعهای که به تازگی تانگ و همکارانش منتشر کردهاند نشان میدهد این نرخها احتمالا پایینتر و در حدود ۲ تا ۸ درصد است.
تانگ این اختلاف چشمگیر در درصدها را ناشی از نبود استدلال کافی پشت برخی تحلیلهای پیشین نرخ تجربه و همچنین پدیدهای احتمالی میداند که آن را «سوگیری خوشبینی» مینامد. او توضیح داد: «به ویژه در جامعه سرمایهگذاری خصوصی، افراد در فکر کردن دچار سوگیری هستند و تمایل دارند ذهنشان به سمت نتیجهای خوشبینانه منحرف شود.»