Nuklear Fusion – Den ultimative ren energiløsning på horisonten

Stjernernes magt

Atomkraft har et dårligt ry hos mange mennesker. Det er delvist berettiget, idet katastrofer som Tjernobyl eller Fukushima har plettet dets omdømme.

Andre mennesker har den modsatte mening, i betragtning af at alt mindre end at spalte atomer er en primitiv og ineffektiv måde at producere energi på. De peger også på de lave kulstofemissioner og meget stabile basislastkraft, som atomenergi kan levere.

Det er sandsynligt, at atomenergi vil være en del af vores fremtidige energimix, især som Den 4^th generation af atomreaktorer begynder at komme online, hvilket vil være renere, sikrere og mere effektivt.

Men alle disse reaktorer er afhængige af begrebet nuklear fission. De tager meget tunge atomer som uran, thorium eller plutonium og samler energi, når de bryder ind i lettere grundstoffer.

En anden form for atomenergi er kernekraft fusion. Den er afhængig af at tage meget lette elementer og få dem til at smelte sammen til tungere.

Nuklear fusion er bogstaveligt talt det, der driver universet, med hver stjerne en gigantisk atomfusionsreaktor. Hvert sekund, solen forbruger 600 millioner tons brint. Til reference betyder dette, at solen forbruger en mængde brint så stor som hele jordens masse hvert 70,000 år.

Sjovt nok betyder det, at solenergi (såvel som vind, biomasse og endda i sidste ende fossile brændstoffer) egentlig bare er kernefusionskraft (fra solen), undtagen med ekstra trin.

Så hvis vi kun kunne replikere en lille mængde af dette på Jorden, kunne vi få adgang til en praktisk talt ubegrænset energiforsyning. I modsætning til uran eller thorium, som er relativt sjældne, er brint 74 % af alt tilgængeligt stof i universet.

Fission vs. Fusion

Når vi forbrænder molekyler som naturgas eller olie, frigiver vi den energi, der er indeholdt i molekylets kemiske bindinger. Dette er et ret højt energiniveau, men langt fra det samme område som energien indeholdt i selve atomerne.

Dette er grunden 1 kg uran indeholder samme mængde energi som 2.7 millioner kg kul. Brint, når det gennemgår fusion, er endnu mere kraftfuldt.

Når man diskuterer kerneenergi, kan det være forvirrende at forstå, hvorfor man kan lave energi fra både fusion og fission.

Årsagen er, at energien i et atoms kerne varierer afhængigt af grundstoffets vægt. Tunge grundstoffers kerner indeholder mere energi end mellemvægtige grundstoffer, så når de splittes, frigiver de noget af denne energi som varme og stråling. Denne varme er det, vi indsamler for at producere strøm med atomkraftværker.

Men meget lette elementer er endnu mere energiske. Så når vi smelter dem sammen til mellemvægtige elementer, frigiver de endnu mere energi.

Kilde: Natur

Som et resultat kan nuklear fusion producere 3-10 gange mere energi end spaltende atomer.

Kombineret med den ekstreme overflod af det lettest mulige grundstof, brint, gør dette teoretisk kernefusion til en kilde til ubegrænset kraft, kun begrænset af den samlede mængde stof i hele universet.

Selv i solsystemet indeholder gasgiganterne og kometskyerne så meget brint, at det dværger hele Jordens masse.

Realistisk set ville selv en menneskelig civilisation, der bruger 1,000 vores nuværende energiforbrug, aldrig løbe tør for brændstof.

Endnu bedre er det resulterende produkt af brintfusion, helium, en ikke-giftig, let og kemisk ikke-reaktiv gas. Så ingen grimt atomaffald at håndtere, når processen er slut.

Fusion er hård

Hvorfor har vi ikke drevet den menneskelige civilisation med atomfusion endnu?

Tja, sagen er, at nuklear fusion er svær at opnå. Brintatomers kerner har en positiv elektrisk ladning og ophæver naturligt hinanden. Så det kan være meget svært at få dem tæt nok på hinanden til fusion, som 2 ultrastærke magneter, der ophæver hinanden.

I naturen er kun en hel stjernes knusende tyngdekraft nok til at skubbe brintatomer tæt nok på til at udløse fusion. Selv noget så stort som Jupiter er stadig "for lille" til at opnå det.

Så det er meget, meget svært at få brintatomer til at komme tæt sammen på Jorden.

Det er dog blevet gjort og blev først opnået med fusionsmaskine i 1950'erne. Disse maskiner demonstrerede gennemførligheden af ​​at skabe fusion, men formåede ikke at returnere nok energi sammenlignet med den energi, der blev brugt til at udløse fusionen.

(Tteknisk set blev atomfusion i stor skala opnået allerede i 1952 med den første termonukleare bombe, men dette er næppe en brugbar teknik til at skabe en sikker strømforsyning).

Et andet problem med fusion er, at nuklear fusionsplasma er ekstremt varmt, normalt over 100 millioner Celsius grader. Så det skal være perfekt indeholdt, ellers vil det smelte reaktoren.

På grund af alle disse problemer, der skal løses, har nuklear fusion været et langsomt bevægende felt, med den sarkastiske kommentar, at "Fusion ligger altid 30 år ude i fremtiden".

Udskiftning af tyngdekraften

Dette spørgsmål om at skabe nok energi tilbage fra fusion, sammenlignet med det, der blev brugt til at udløse kernefusionsreaktionen, er et tilbagevendende spørgsmål i felten. Da fusion er så svær at opnå, er det ekstremt energikrævende at komprimere selv blot nogle få brintatomer.

Adskillige metoder er blevet foreslået indtil videre.

Hver er blevet demonstreret at "virke", hvilket betyder, at de får brint eller andre lette elementer til at smelte sammen til tungere elementer og frigive energi.

Tokamaks

Fusionsreaktorer skaber et donut-formet rum med magnetiske felter, hvor kernefusionsplasmaet kan indesluttes.

Dette er i øjeblikket et af de designs, der anses for at have størst chance for at blive optimeret til en kommerciel fusionsreaktor. Den første tokamak blev bygget i 1958 og er grundkonceptet for ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), den største forskningsindsats for at udvikle kommerciel fusion, med næsten alle teknologisk avancerede nationer, der deltager i projektet.

Kilde: DOE

ITER har dog været et problemfyldt projekt med betydelige forsinkelser. For nylig blev det annonceret, at energiproducerende reaktioner muligvis ikke vil ske før 2039.

Andre magneter Fusionsreaktorer

Udover tokamaks bruger andre designs magneter til at komprimere og begrænse plasmaet. Dette inkluderer stjerner, sfæromaks og kompakte tori.

I en stjerneaktor er donutformen uregelmæssig/snoet. I teorien kan det give mulighed for en længere varighed af fusionsreaktioner og et mere stabilt plasma. I praksis er det meget svært at bygge og er blevet betragtet som sværere end tokamaks. Dette ekstra niveau af kompleksitet også gjorde det meget svært at modellere på en computer, hvilket gjorde det sværere at forudsige og dyrere at bygge.

Spheromaks ligner tokamaks, men er noget anderledes i den måde, de inducerer magnetfeltet.

Kompakte toroider prøv at skabe fusion uden en magnetisk spole i midten af ​​torusen (donutform), hvilket reducerer behovet for komplekse magneter.

Lasere

I stedet for at klemme brintatomer sammen med en magnet, forsøger en anden tilgang ved hjælp af lasere at gøre dem så varme, at de kolliderer med hinanden, hvilket så øjeblikkeligt skaber chokbølger, der skubber brintatomerne sammen.

Et godt eksempel er US National Ignition Facility (NIF), som guider, forstærker, reflekterer og fokuserer 192 kraftige laserstråler til et mål på størrelse med et blyantsviskelæder. Dette leverer 500 billioner watt spidseffekt på ét sted.

Kilde: Britannica

Dette er det andet hoveddesign, der anses for sandsynligt, at en dag vil levere levedygtig kommerciel fusion.

Magnetbaseret fusion kæmper med kompleks matematik og superledermaterialevidenskab. Laser-induceret fusion kæmper med at levere energien korrekt og holde brændstoffet tæt og homogent nok til, at fusion kan forekomme.

Elektrisk skub

En sidste mulig metode til kunstigt at opnå fusion er at bruge elektriske strømme til at generere det magnetiske felt, der klemmer plasmaet strammere, eller Magnetized Target Fusion (MTF).

En sådan metode er Z-knibe, en anden metode bruger pneumatiske stempler og injektion af plasma. En partikelaccelerator kunne måske også opnå samme princip.

Kilde: IEEE

Generelt har disse designs tendens til at være meget mere kompakte end tokamak eller laserbaseret fusion.

Det er især den tilgang, som de private fusionsvirksomheder foretrækker General Fusion og helion.

Trin til kommerciel fusion

udbytter

Som forklaret ovenfor er fusion stadig i høj grad et eksperimentelt område, uden endnu nogen åbenlys vej mod et kommercielt levedygtigt design.

Samlet set er udbyttet af fusionsreaktorer blevet forbedret, hvilket betyder, at de gradvist begynder at give mere fusionsenergi fra den energi, der sprøjtes ind i dem for at udløse fusionen.

I 2022 annoncerede forskere ved US National Ignition Facility, at de "skabte en reaktion, der lavede mere energi, end de lagde ind".

I praksis er denne påstand lidt misvisende: det laserdrevne design leverede faktisk 2.05 megajoule energi og skabte 3 megajoule energi gennem fusion.

Dette ignorerer det faktum, at for at skabe de 2.05 megajoule laser, en samlet mængde elektricitet svarende til 322 megajoule energi blev forbrugt for at skabe disse laserstråler. Så i praksis er det samlede energiafkast stadig 100 gange for lille til at gøre det til et "rigtigt" positivt afkast med den model. Og endda lavere end det i praksis, fordi helt sikkert ikke al den genererede varme kunne omdannes til strøm igen.

Dette er ikke desto mindre en vigtig milepæl og en imponerende præstation.

Plasmastabilitet og reaktionsvarighed

Nøgledelen vil være at vurdere situationen for en selvopretholdende fusionsreaktion, hvor den tidligere energifrigivelse er nok til at udløse mere fusion. Indtil for nylig har fusionsreaktioner i bedste fald varet et par dusin sekunder. I en fremtidig kommercielt levedygtig reaktor kan sådanne reaktioner vare dusinvis af minutter eller endda timer takket være mere stabilt plasma.

Dette kan være tættere på, end mange forventede, med en ny rekord for en hel 6-minutters lang fusion opnået af WEST (tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak) enheden i Frankrig.

Dette illustrerer, hvordan den innovative brug af avancerede materialer som wolfram kan bane vejen for en drastisk forbedring i forhold til de klassiske fusionsreaktordesigns. Du kan læse mere om wolfram og de svære at finde investeringsmuligheder i denne sektor i vores artikel "Tungsten – Det hemmelige højteknologiske metal".

Billige superledere

Dette trin er især nødvendigt for magnetbaserede fusionsreaktordesigns, men også for andre, da effektniveauerne normalt kræver, at nogle superledermaterialer skal bruges et sted i systemet.

Heldigvis går bedre superledere, eller endda rumtemperatur superlederteknologi, hurtigt fremad. Du kan læse detaljerne om dette emne i vores artikel "Fremskridt i superledningsevne gør plads for en ny teknologisk revolution".

AI

Plasma er en utrolig kompleks tilstand af stof, meget forskellig fra de andre 3 (fast, flydende, gas). Det er ekstremt varmt og bliver generelt hurtigt meget ustabilt.

Ustabilt plasma har en tendens til ikke at forblive indespærret længe i reaktoren, hvilket afbryder nuklear fusionsprocessen.

For at kompensere forsøger atomreaktormagneter konstant at stabilisere plasmaet ved at justere magnetfeltet i realtid. Matematikken forbundet med dem er ufatteligt kompleks, og selv supercomputere kan kæmpe med dem, især hvis de skal udføre dem hurtigt for at instruere den rigtige reaktion på reaktorens magnet.

Dette kan ændre sig, takket være fremskridt i AI, som vi rapporterede i en nylig artikel. Der forklarede vi, hvordan AI lærte at forudsige fremkomsten af ​​ustabiliteter i plasmaet op til 300 ms i forvejen.

"Vi behøver ikke længere at vente på, at ustabiliteten opstår og derefter tage hurtige korrigerende handlinger, før plasmaet bliver forstyrret."

Sikkerhed

Nuklear fusion er i sagens natur meget sikrere end nuklear fission. Fusionsreaktionen stopper automatisk, når plasmaet udvider sig, hvilket betyder, at der ikke er nogen som helst risiko for en løbsk kædereaktion.

Men før det bliver en storstilet energikilde, skal kernefusion stadig håndtere nogle få sikkerhedsproblemer:

• Mange reaktordesigns bruger tritium, da disse fusionsreaktioner er lettere at udløse end deuterium-deuterium-fusion. Tritium er dog radioaktivt, så ethvert reaktorfejl kan føre til (lille) radioaktiv forurening.
• Plasmaustabilitet og højenergifysik medfører en iboende risiko. At holde operatørerne sikre og reaktoren ubeskadiget under kontinuerlige kraftproducerende operationer vil kræve gode sikkerhedsprocedurer og sandsynligvis designoptimering.
• Nuklear fusion producerer lejlighedsvis neutroner, som langsomt vil forvandle reaktorvæggen til radioaktivt affald. Selvom det er minimalt i volumen, skal dette affald behandles korrekt ved slutningen af ​​komponenterne eller reaktorerne som helhed.

Afferente emner

Space Fusion fremdrift

I øjeblikket forfølges nuklear fusion primært på grund af dets potentiale i kraftproduktion på Jorden. En anden sektor, der ville have stor gavn af at mestre atomfusion, er rumudforskning og kolonisering.

Takket være dens meget høje effektivitet sammenlignet med brændstofmassen, samt ekstremt høje temperaturer, skaber kernefusionsreaktorer de perfekte fremdriftssystemer til dybt rum.

I teorien kunne den levere meget hurtig acceleration og rejsetid med lavt brændstofbehov og øget sikkerhed for besætningen sammenlignet med alternativer som kemiske eller nukleare fissionsmotorer. Den lette adgang og overfloden af ​​brint i rummet er en ekstra bonus.

I praksis kan det være udfordrende at gøre en fusionsreaktor lille og let nok til at passe på et rumskib, selv efter at vi mestrer designet på Jorden.

Ville nuklear fusion blive kommercielt levedygtig, ville dette fuldstændig revolutionere udsigten til en rumbaseret økonomi (som vi diskuterer med og uden fusion i vores artikel her), og øjeblikkeligt gøre menneskeheden til en rumfarende art.

Kold Fusion

Kold fusion er et kontroversielt emne. I konceptet er dette ideen om, at nuklear fusion kunne opnås uden plasma ved lave temperaturer.

En foreslået metode ville være at bruge materialer, der ændrer form på en sådan måde, at brintatomer fanges og tvinges til at smelte sammen. Hydrogen-infunderede metaller som palladium, erbium og titanium er blevet foreslået for at opnå det.

I 1989 hævdede forskerne Stanley Pons og Martin Fleischmann at have opnået en sådan fusion. Desværre har mange års forsøg på at kopiere resultaterne fra det videnskabelige samfund indtil videre været forgæves, fører til anklager om videnskab af dårlig kvalitet eller endda direkte bedrageri.

Den følgende kontrovers ville permanent skade billedet af dette koncept. Det bliver ikke desto mindre stadig arbejdet på af et lille antal videnskabsmænd, normalt under navnene Low Energy Nuclear Reactions (LENR), Condensed Matter Nuclear Science (CMNS) eller Chemically Assisted Nuclear Reactions (CANR).

En fornyet interesse for feltet er opstået i 2020'erne, der søger at bevæge sig forbi stigmatiseringen af ​​useriøs forskning. Især det amerikanske regeringsagentur ARPA-E annoncerede i 2023 en håndfuld bevillinger til at finansiere forskningsgrupper, der undersøger nukleare lavenergireaktioner (LENR), Følgende spændende resultater opnået af NASA-forskere i 2020.

Kold fusion er i øjeblikket meget usikker og spekulativ. Men tilbagevenden af ​​seriøs og velfinansieret forskning til feltet kan afklare situationen og afgøre, om dette kan blive en levedygtig vej mod at opnå nuklear fusion.

Bubble Fusion

En anden idé er, at nuklear fusion kan forekomme i bobler, når de kollapser; for eksempel kan der dannes bobler i vand, når de udsættes for ultralyd, en idé også nogle gange kaldet sonofusion.

I teorien kunne chokbølgerne skabt af sammenbruddet af en boble i en væske være kraftige nok til at forårsage fusion, ikke helt ulig den måde chokbølger induceret af laser gør. Det kunne forklare fænomenet sonoluminescens (den stadig ikke-forståede udsendelse af lys, når en boble kollapser).

Ideen er lige så kontroversiel som kold fusion, og dens hovedpromotor er meget kritiseret.

Men ideen er måske ikke så død, som de sidste to årtiers kontrovers ville få den til at se ud.

I maj 2024 udgav en videnskabelig artikel med titlen "Observation af neutronemission under akustisk kavitation af deutereret titaniumpulver", offentliggjort i det ultraprestigefyldte tidsskrift Nature, hævdede at have opdaget potentielle fusionsbegivenheder med bobler af tungt vand blandet med titaniumpartikler.

Vi var i stand til at opretholde neutronproduktionen i flere timer og gentog eksperimentet flere gange under forskellige forhold. Vi antager, at de observerede neutroner stammer fra nuklear fusion af deuteriumioner opløst i titanium gitter på grund af den mekaniske virkning af de stødende kavitationsstråler

Blandingen af ​​et titanium-gitter (som i kold fusion) med kavitation (bobler) er mere end spændende, og udgivelsen i et meget seriøst peer-reviewed tidsskrift kan genskabe interessen for sektoren, med måske "kold-boble-fusion" en uventet videnskabeligt gennembrud.

Privat sektor på vej ind

Siden starten har områderne plasmafysik og nuklear fusion for det meste været drevet af offentlig forskning fra offentlig finansiering.

Dette giver mening, da de var yderst nyttige til udviklingsprogrammer for atomvåben, med for eksempel US National Ignition Facility, der oprindeligt blev udviklet til at erstatte atomvåbentest mere end at udforske atomfusion.

Som et videnskabssegment uden direkte kommercielle anvendelser skulle finansiering til fusion hovedsagelig komme fra den offentlige og akademiske sektor.

Dette ændrer sig takket være konvergensen af ​​3 faktorer:

1. Årtiers erfaring i sektoren har skabt en stor mængde gratis adgang til viden og uddannede videnskabsmænd, der kan arbejde for kommercielle virksomheder.
2. Nuklear fusion synes tættere på at blive opnået kommercielt end nogensinde før, hvilket øger investorernes entusiasme. Og "moonshot"-stil af investeringer er nu populær, med atomfusion måske det ultimative moonshot sammen med asteroide-minedrift, som permanent løser problemerne med knaphed på energi og råmaterialer.
3. Klimaændringer, geopolitik og udtømning af ressourcer konvergerer alle for at øge efterspørgslen efter en rigelig kulstofneutral energikilde.

Så en ny bølge af nuklear fusionsindsats er nu drevet af private virksomheder, der søger at omarbejde reaktordesigns ud fra de første principper, undersøge nye metoder og forsøge at replikere for fusionssektoren, hvad virksomheder som SpaceX har opnået for rumflyvning (som det tidligere troede umulig raketgenanvendelighed).

Fusionsvirksomheder

I øjeblikket er ingen af ​​de virksomheder, der er dedikeret til at gøre nuklear fusion kommercielt levedygtige, børsnoterede. Dette inkluderer helion, General Fusion, Commonwealth Fusion, TEA teknologier, ZAP energi, og NEO Fusion. Du kan finde en omfattende liste over startups i atomfusionsområdet på den dedikerede side af Dealroom.

1. General Fusion

General er en af ​​de startups, der leder ansvaret for at gøre fusion til en privat satsning i stedet for et offentligt finansieret fysikprojekt.

Virksomheden blev startet så længe siden som i 2002 for at udvikle Magnetized Target Fusion (MTF) teknologi.

MTF forventes af virksomheden at være en kortere vej til energi-positiv fusion og at være meget billigere. General Fusion var den første i verden til at bygge og idriftsætte en kompakt toroid plasmainjektor i kraftværksskala i 2010 og har nået mange flere milepæle siden.

Kilde: General Fusion

Virksomheden sigter mod at nå fusion med en temperatur på 100 millioner grader Celsius i 2025 og at udvikle sig mod energi breakeven (positivt afkast fra kernefusion) i 2026. Før det, en 1/5^th skalamodel blev lavet i 2023, og dens ydeevne svarede til forventningerne fra computermodeller.

Generelt har General Fusion brugt 2 årtier på at bygge trin for trin hver af kerneteknologierne i dets endelige design, testet hver undervejs og succesfuldt valideret ideen, i hvert fald indtil videre.

Som en privat virksomhed behøvede den ikke at diskutere og forhandle nogen designændring, i modsætning til internationale projekter som ITER. Det kunne også vælge teknologi på egen hånd uden at skulle beslutte, om et specifikt land skulle få kontrakten uanset politisk årsag.

Kilde: General Fusion

Det er grunden til, at mange forventer, at General Fusion og nogle få af dens konkurrenter vil styre, hvad store offentlige projekter måske ikke.

2. Lockheed Martin Corporation

En bemærkelsesværdig undtagelse fra privatnoterede startups, der dominerer feltet, er den børsnoterede virksomhed Lockheed Martin Corporation, en kæmpe af forsvarsindustrien.

Lockheed plejede at arbejde siden begyndelsen af ​​2010'erne Kompakt fusion, en nuklear fusionsreaktor, den forventede at være klar i 2020'erne. Det er dog siden meldt ud, at arbejdet med projektet blev stoppet i 2021.

Virksomheden har været meget diskret omkring dette projekt efter en første meget offentlig meddelelse. Den dag i dag er det uklart, hvad der kunne have fået virksomheden til at opgive ideen.

Samtidig ser det ud til, at den ikke helt opgav konceptet, især med investeringer i 2024 i Helicity, en startup, der udvikler en fusionsmotor.

Ideen ville være at fremdrive rumfartøjer med korte fusionsudbrud. Helicity planlægger at bruge en plasmapistol, samme tilgang som General Fusion.

Potentielt har Lockheeds egne interne resultater vist, at deres design ikke kunne opretholde fusion på en måde, der er kompatibel med energiproduktion.

Men måske samtidig er korte udbrud nok til behovet for fremdrift i rummet og meget tættere på at blive et egentligt produkt? Det ville også passe bedre til virksomhedens overordnede rumfarts- og forsvarsfokuserede profil.

3. TAE Technologies

Tidligere kendt som Tri Alpha Energy, det californiske selskab er fokuseret på at udvikle fusionsenergiteknologi. TAE Technologies er i øjeblikket ved at opgradere sin fusionsplatform, Norman, til en sjette generations maskine kaldet Copernicus.

Kilde: april

TAE-teknologien er afhængig af partikelacceleratorer til at sprøjte energi ind i plasmaet og "fungere som et fortykkelsesmiddel, der gør det mere håndterbart".

Virksomheden bruger også i vid udstrækning 3D-print i fremstillingen af ​​Copernicus, hvilket giver mulighed for hurtige iterationer af nye dele og hurtigere problemløsning. For eksempel lykkedes det at printe nogle reaktorkomponenter til halvdelen af ​​vægten af, hvad konventionel fremstilling ville have opnået.

Kilde: april

Hvis alt går glat, forventer virksomheden at bygge sit første prototype-kraftværk, der kan tilsluttes nettet i begyndelsen af ​​2030'erne, og skalering, som for at udvikle "robust og pålidelig" kommerciel kraft vil fortsætte gennem årtiet. Fusion ville ifølge dens administrerende direktør Michl Binderbauer tage os ind i et "overflodsparadigme."

De seneste 25 år har virksomheden opereret efter en "money by milestone"-model, hvor hver finansieringsrunde kun optjenes baseret på at levere på milepæle, som blev lovet investorerne.

I 2022 investerede Google og Chevron i TAE Technologies som en del af virksomhedens 250 millioner dollars finansieringsfremme. Google har faktisk været et partnerskab med TAE i et årti nu og giver virksomheden AI og beregningskraft.

Virksomheden tilbyder også life science-tjenester (Boron Neutron Capture Therapy -BNCT) og strømløsninger som batterier og e-mobilitet.

4. helion

Helion har til formål at skabe fusion med deuterium og helium-3, i stedet for den mere almindelige tilgang til at fokusere på fusion med tritium.

Normalt er helium-3 meget svært at finde. Men Helion har en metode til at fremstille det ud fra deuterium i sin egen reaktor. Ellers ville alternativer som ubevist minedrift til det på Månen sandsynligvis have været nødvendige.

Ligesom de fleste private virksomheder inden for fusion bruger Helion plasmainjektionsteknologi.

En anden unik egenskab er at målrette direkte elektricitetsopsamling fra plasmaet ved at bruge Faradays lov til at inducere en strøm, der direkte springer over den dampopvarmningscyklus, der er almindelig i atomkraftværker.

Dette træk er ret modigt, men kan også øge udbyttet af fremtidige kraftværker med 2-3 gange, da varme-til-damp-til-kraft konvertering normalt er med en meget lav effektivitet. Det er også en meget capex-intensiv procedure.

Helions fusionskraftværk forventes at have ubetydelige brændstofomkostninger, lave driftsomkostninger, høj oppetid og konkurrencedygtige kapitalomkostninger. Vores maskiner kræver meget lavere omkostninger på kapitaludstyr, fordi vi kan lave fusion så effektivt og ikke kræver store dampturbiner, køletårne ​​eller andre dyre krav til traditionelle fusionsmetoder.

Helion opererer i øjeblikket tredive, det er 6^th generationsreaktor, der har opnået 10,000+ pulser og 100 millioner grader Celsius temperaturer.

Kilde: helion

Det flyttes i øjeblikket til Polaris, dens næste model forventes at skubbe op til 100 gange hurtigere end Trenta, hvilket ville gøre den til den første atomfusion, der producerer en nettogevinst af elektricitet.

Det er værd at bemærke, at Polaris ville være 19 m lang, langt fra en kæmpe installation sammenlignet med andre, mere klassiske fusionsreaktordesigns.