Elon Musk: Solar laban sa Fusion — Sino ang Mananalo at Bakit?

Kapag pinag-uusapan ang mga pinagkukunan ng enerhiya, ang pagkakabaha-bahagi ay bahagi na ngayon ng paksa. Maaaring mas gusto ng mga konserbatibo ang mga fossil fuel, ng mga liberal ang mga solar panel at EV, at ang mga teknolohista ay umaasa sa isang nuclear renaissance (nuclear fission).

Samantala, gumagamit ang mga siyentipiko ng multi-bilyong dolyar na badyet upang subukang buksan ang nuclear fusion, na sa teorya ay maaaring maging pinakapinakamakapangyarihang pinagmumulan ng enerhiya na malinis at walang hanggan. Ngunit hindi lahat ay sang-ayon na ito ay malamang na gumana sa lalong madaling panahon.

Una, ang mga skeptiko ay tila napatunayan ng napakamasamang kasaysayan ng mga hula tungkol sa nuclear fusion na magiging kapaki-pakinabang at komersyal na magagamit—isang panahon na palaging mukhang 20-30 taon ang layo, at ito ay nangyari sa nakalipas na 80 taon.

Kamakailan, ang lider ng teknolohiya, bilyonaryo, at kontrobersyal na pigura na si Elon Musk ay nagbigay ng kanyang opinyon sa debate. Halos sinabi niya na ang mga proyektong pananaliksik sa nuclear fusion ay walang saysay, dahil ang pinakamahusay at pinaka-kapaki-pakinabang na nuclear reactor ay umiiral na: ang Araw.

Pinagmulan: Elon Musk / X

At talaga, ang enerhiya na inilalabas ng Araw ay malamang na permanente nang lampasan ang sangkatauhan.

Bagaman ang dami ng Jupiter ay humigit-kumulang 1,300 beses ng Earth, ang Araw ay mas malaki pa rin. Ito ay naglalaman ng 99.86% ng lahat ng masa sa ating solar system at patuloy na sinusunog ang 600 milyong tonelada ng hydrogen bawat segundo.

Kaya, ayon kay Musk, dapat lamang magdoble ang sangkatauhan sa solar na enerhiya at kalimutan ang nuclear fusion.

Ngunit tama ba siya?

Ang Malaking Kalamangan ng Solar Power: Gastos at Bilis

Sa isang nakaraang artikulo na pinamagatang “The Solar Age – A Bright Future To Mankind”, tinalakay namin kung paano mabilis na nagiging pangunahing pinagkukunan ng enerhiya ng ating sibilisasyon ang solar energy.

Sa malaking bahagi, ito ay pinasigla ng ilang dekada ng pag-unlad na nagpakita ng pagbaba ng presyo ng mga solar panel ng 30 beses.

Pinagmulan: IEA

Kasabay nito, ang mga EV at malalaking battery park na sapat upang pakainin ang grid ng kuryente ay nagpalawak ng kapakinabangan ng elektrisidad kumpara sa mga fossil fuel.

Gayunpaman, ang solar energy ay may ilang limitasyon:

• Mas mababa ang produksyon sa taglamig, lalo na sa mga hilagang latitud.
• Nagsimulang bumagal ang bilis ng pagbaba ng presyo.
• Ang produksyon ay hindi tuloy-tuloy at mahirap hulaan, na nagreresulta sa mga hindi kanais-nais na senaryo:
  • Maaaring manatiling maliit na bahagi ng kabuuang halo ng enerhiya ang solar, na malaki lamang ang ambag sa mga maaraw na araw.
  • O kaya ang solar ay magiging mas malaking bahagi ng halo ng enerhiya, ngunit may napakalaking labis na kapasidad para sa mga araw na walang araw.
  • O kaya kailangang itayo ang napakalaking mga battery park, pasilidad ng hydrogen, o iba pang mga sistema ng imbakan ng enerhiya—na nagkakahalaga ng trilyon—upang suportahan ang solar sa mga maulap na araw, gabi, at taglamig.

Sa parehong oras, gumagana na ang solar energy ngayon, habang ang mga fusion reactor ay nananatiling teorya pa lamang pagdating sa mga komersyal na kapaki-pakinabang na modelo.

Maaari Bang Maging Komersyal ang Nuclear Fusion?

Tulad ng aming ipinaliwanag sa aming malalim na ulat tungkol sa nuclear fusion, ang fusion, sa teorya, ay perpektong pinagmumulan ng enerhiya: hindi ito naglalabas ng polusyon (ang output ay helium), gumagamit ng pinaka-abundant na materyal sa Uniberso (hydrogen), at libu-libong beses na mas malakas kaysa sa pinakamalaking nuclear fission power plant.

Ang problema ay kinakailangan nitong hawakan ang materyal nang ligtas at mura habang ito ay pinipiga at pinapainit sa sampu-sampu o daang milyong degree—at sabay na kunin ang enerhiya mula dito.

Bagaman alam na natin kung paano pasimulan ang nuclear fusion mula pa noong 1950s, ang paggawa nitong kapaki-pakinabang para sa paglikha ng enerhiya ay nanatiling isang mahirap na layunin.

Gayunpaman, ang internasyonal na proyektong ITER ay umuusad. At ang mga pribadong kumpanya tulad ng Commonwealth Fusion Systems at Proxima Fusion ay nag-aanunsyo ng kanilang sariling mga komersyal na modelo na ilalabas sa susunod na ilang taon.

Kaya, upang ipagpatuloy ang paghahambing na sinimulan ni Elon Musk: kahit na ma-develop ang komersyal na fusion, ito ba ay magiging lipas dahil sa solar?

Paghahambing ng Solar vs Fusion

Pangkalahatang-ideya

Ang mga pangunahing argumento ay nakasalalay sa anggulo kung paano mo tinitingnan ang bawat pinagkukunan ng enerhiya.

Ang argumento para sa solar ay ito ay halos “libre,” sa kahulugan na ang enerhiya ay nalikha na ng higanteng nuclear fusion reactor na siyang Araw, at dumarating sa Earth araw-araw, naghihintay na makolekta.

Sasabihin ng mga kritiko na habang napakalaki ng kabuuang dami na tumatama sa Earth, ito ay masyadong malabnaw bawat square foot upang maging tunay na epektibo at masyadong madaling maapektuhan ng pagbabago ng kapaligiran.

Sa kabilang banda, ang mga hinaharap na nuclear fusion reactor ay magpoprodyus ng enerhiya na mas konsentrado, na nagbibigay ng kapangyarihan kapag kailangan. Ito rin ay ganap na hindi apektado ng panahon, mga panahon, o oras ng araw.

Sa huli, ang argumento ay hindi gaanong teknikal kundi konseptwal at pang-ekonomiya.

Mag-swipe para mag-scroll →

Paano Maaaring Manalo ang Solar?

Ang Landas ng Ekonomiya

May ilang landas para maging makatwiran ang solar, kahit gaano pa man maging epektibo ang nuclear fusion.

Isa ay maging napakababa at laganap na ang paglikha ng enerhiya ay nagiging pangalawang isip. Halimbawa, kung ang mga solar panel ay magiging sapat na mura, makatuwiran na takpan ang bawat bubong, bawat bakod, at marahil bawat panlabas na pader ng mga ito.

Ang mga bifacial panel, na nagpo-produce ng enerhiya mula sa harap at likod, ay magiging perpekto para sa maraming ganitong disenyo. Ang ultra-durable na mga panel ay magkakaroon din ng malaking benepisyong pang-ekonomiya kung makakapag-produce ito ng 30 o 50 taon na may kaunting pagkawala.

Pinagmulan: Next2Sun

Sa kontekstong iyon, ang senaryong iyon ay nangangailangan din ng napakababang gastos para sa mga baterya, upang ang mga gabi at taglamig ay ganap na masuportahan ng mas mataas na produksyon ng solar sa mga maaraw na araw. Ang mga pangmatagalang koneksyon (libu-libong kilometro o milya) sa pagitan ng mga grid ay makakatulong din.

Pagkatapos, kahit gaano pa man maging epektibo ang nuclear fusion, malamang na mapunta ito sa mga niche na aplikasyon, habang ang karamihan ng grid ay pinapagana ng mga solar panel, na malamang na matatagpuan sa mga maaraw na lokasyon tulad ng mga disyerto o mataas na bundok.

Ang Landas ng High-Tech

Isa pang opsyon para sa mga solar panel upang mapagaan ang kanilang mga limitasyon—karamihan ay nauugnay sa siklo ng araw-gabi at panahon—ay ilipat kung saan wala na ang parehong isyu: sa kalawakan.

Ang space-based solar power, na ipinaliwanag namin sa isang dedikadong artikulo, ay nakasalalay sa paglalagay ng mga solar farm sa orbit, kung saan ang Araw ay nagniningning 24/7, at sa mas mataas na intensidad kaysa sa ibabaw ng Earth. Ang enerhiya ay pagkatapos ay ibinabalik sa Earth gamit ang microwave beams at dedikadong mga istasyon ng pagtanggap.

Sa katunayan, ang mga solar station na ito ay, sa pangmatagalan, maaaring mailagay sa orbit sa paligid ng Venus, Mercury, o kahit mas malapit sa Araw, na magpapataas pa ng kanilang produksyon.

Bagaman hindi ipinaliwanag sa argumento ni Musk, ito ay maaaring ang lohika sa likod nito. Bagaman ang ground-based solar ay hindi pa perpekto, ang pagbagsak ng gastos sa paglulunsad gamit ang mga rocket tulad ng Starship ni Musk ay maaaring gawing napakababa ang presyo ng space-based solar upang direktang makipagkumpetensya sa lahat ng iba pang pinagkukunan ng enerhiya.

Paano Maaaring Manalo ang Fusion?

Siyempre, ang unang hakbang para sa nuclear fusion upang manalo sa karera na maging pangunahing pinagkukunan ng enerhiya ng sangkatauhan ay magawa nitong lumikha ng mas maraming enerhiya kaysa sa kinokonsumo nito para sa ignition.

Kung mangyari ito, ang tanong ay karamihan ay tungkol sa ekonomiya, na may ilang pangunahing tanong na nangangailangan ng sagot:

• Ano ang gastos sa pagtatayo ng isang nuclear fusion plant? (Capital costs)
• Magkano ang gastos sa paglikha ng isang kWh kapag ito ay natayo na, isinasaalang-alang ang lahat ng gastusin—hindi lamang fuel kundi pati mga tao, maintenance, pag-aayos, downtime, insurance, atbp.? (Operating costs)
• Gaano katagal maaaring mag-operate bago kailanganing i-retire (amortization timeframe)?

Alam natin na ito ay maaaring maging mahirap, dahil ang nuclear fission, bagaman isang kamangha-manghang teknolohiya, ay napakamahal din itayo at patakbuhin.

Habang ang ilan sa mga gastusing ito ay kaugnay ng likas na panganib ng nuclear fission (na wala sa fusion), isang teknolohiya na halos isang siglo ang kinailangan upang mapag-aralan ay malamang na hindi magiging mura, na nangangailangan ng higanteng superconducting magnets, advanced electronics, supercomputers, mga bagong super-materials, at mga espesyalista sa plasma at quantum physics.

Gayunpaman, mananalo ang fusion sa anumang aplikasyon na nangangailangan ng maraming kapangyarihan sa isang lokasyon, on demand. Kaya kahit ano pa man, kung ang nuclear fusion ay magiging realidad, malamang na magiging piniling pinagkukunan ng enerhiya para sa malalaking barkong militar, sasakyang pangkalawakan, at ilang mabibigat na industriya.

Ito rin ay magiging paboritong pinagkukunan ng enerhiya para sa anumang malalim na paggalugad sa kalawakan, dahil ang liwanag ng araw ay bumababa nang eksponensyal habang lumalayo tayo mula sa Araw. Halimbawa, ang Jupiter ay tumatanggap lamang ng 4% ng liwanag ng araw kumpara sa Earth.

Tatlong Senaryo para sa Halo ng Enerhiya: Solar, Imbakan, Fusion

Sa pangkalahatan, ang hinaharap na halo ng enerhiya ng sangkatauhan ay depende sa ilang variable, kung saan si Elon Musk ay personal na nagsusumikap na baguhin ang ilan.

Senaryo 1: Pader ng mga Limitasyon ng Solar

Kung walang mas murang solar panel o ultra-murang imbakan ng enerhiya na magpakita, ang teknolohiya ay magsisimulang umusad nang mas mabagal.

Sa kasong ito, ang solar ay nagiging hindi kayang pamahalaan ang kabuuang pangangailangan ng grid ng enerhiya, at ang baseload at konsumo sa taglamig ay kailangang takpan ng fossil fuel o isang anyo ng nuclear energy—kung saan ang nuclear fusion ay perpektong opsyon kung posible, dahil ito ay mababa sa carbon at mababa rin ang panganib.

Sa pagtingin sa kasalukuyang kasikatan ng solar energy, malamang na mangyari ito kung ang teknolohiya ng parehong solar panel at baterya ay maabot ang mga pangunahing limitasyon batay sa pisika na humahadlang sa karagdagang pag-unlad.

Senaryo 2: Paglaganap ng Solar Energy

Sa opsyong ito, ang solar energy ay nagiging napakababa na halos hindi na masukat ang gastos nito. Ang produksyon ay napakalawak na sa mga maaraw na araw ay may napakalaking “walang silbi” na surplus, habang ang mga madilim na araw ay natatakpan pa rin ng napakalaking omnipresent na parke ng mga solar panel na sumasakop sa karamihan ng mga gusali, kalsada, atbp.

Ang ganitong kasaganaan ng enerhiya ay nagbibigay-daan sa paglutas ng maraming isyu ng ating panahon:

• Ang desalination ay nagbibigay-daan sa pag-greening ng mga disyerto at kasaganaan ng sariwang tubig.
• Ang carbon capture ay maaaring gawin sa napakalaking sukat, na naglutas ng anumang alalahanin tungkol sa carbon emissions.
• Ang walang limitasyong murang enerhiya ay nagpapahintulot sa atin na magmina ng mga metal mula sa low-grade ore, na lumilikha ng halos walang limitasyong suplay ng mga hilaw na materyales.
• Ang gastos ng artipisyal na ilaw ay nagiging hindi mahalaga, na ginagawang pangunahing pinagkukunan ng pagkain ang vertical farms, na nagpapahintulot sa atin na ibalik sa kalikasan ang malalaking bahagi ng kapaligiran.

Pinagmulan: One Earth

Ang parehong kinalabasan ay nalilikha ng matagumpay na pag-deploy ng orbital solar farms. Ang napakalaking suplay ng enerhiya ay hindi lamang makapag-supply sa Earth, kundi pati sa mga kolonya sa kalawakan at mga operasyon ng pagmimina ng asteroid, na nagdudulot ng katulad na kasaganaan sa mga metal, resources, at enerhiya.

Senaryo 3: Dominasyon ng Fusion

Karamihan sa mga teknolohiya ay nagsisimula nang dahan-dahan, pumasok sa yugto ng exponential na pag-unlad, at pagkatapos ay nagsisimulang tumigil dahil sa likas na limitasyon ng konsepto. Ito ay isang bagay na nakita natin sa halos lahat ng bagong teknolohiya sa nakalipas na 200 taon.

Ang nagpapasigla sa fusion ay ang teknolohiya ay halos nagsisimula pa lamang mula sa konseptwal na yugto papunta sa komersyal na yugto.

Ang gastos at kahusayan ay dapat na bumuti nang malaki kapag mas maraming eksperimento, economies of scale, at mga bagong tuklas ang naganap, katulad ng kung paano ang mga unang combustion engine ay halos walang pagkakapareho sa mga makabagong car engine.

Kaya habang may pagkakataon ang solar na maging “sobrang mura para masukat”, ang nuclear fusion ay may mas malaking pagkakataon na maabot ang ganitong mataas na layunin.

Ang maaaring magbago ng balanse ay kung ang nuclear fusion ay ma-develop nang sapat na kabilis. Kung may alternatibo sa fossil fuel na lilitaw na direktang magkasya sa ating sentralisadong power grid at sistema ng enerhiya, maaari nitong talunin ang solar bago pa ito maging laganap. At siyempre, ang kalamangan ng fusion para sa mga aplikasyon sa kalawakan at militar ay maaari ring magpabor dito.

Konklusyon

Dahil ang napakalaking bahagi ng ating pangunahing konsumo ng enerhiya ay nagmumula pa rin sa fossil fuels (karbon, langis, at gas), maaaring mukhang kakaiba ang pagdedebate sa kahalagahan ng solar laban sa nuclear fusion.

Sa ngayon, pareho silang lubhang kailangan upang i-upgrade ang ating mga sistema ng enerhiya tungo sa napapanatiling, mababang carbon na pinagkukunan.

Pinagmulan: EIA

Ngunit sa praktika, may katwiran ang komento ni Musk kung titingnan mo ang mga badyet sa pananaliksik ng fusion bilang pagpapaliban sa pagtanggap ng solar energy—lalo na kung sa huli ay mas makatuwiran ang planetary-scale o space-based solar.

Hindi ito nangangahulugang tama siya, dahil ang solar (at imbakan ng enerhiya) ay hindi pa napatunayan na kaya nilang magbigay ng 100% ng ating pangangailangan sa enerhiya—hindi lamang sa pangangailangan ng grid, kundi pati sa lahat ng enerhiya na kailangan para sa transportasyon, produksyon ng kemikal, at mabibigat na industriya.

Kaya habang may pagkakataon ang solar na maging “sobrang mura para masukat”, ang nuclear fusion ay may mas malaking pagkakataon na maabot ang ganitong mataas na layunin.

Kaya maaaring may katwiran ding huwag ilagay ang lahat ng ating itlog sa isang basket, kundi sabay-sabay na magtrabaho sa maraming mababang carbon na pinagkukunan ng enerhiya: solar, geothermal, wind, Ang pinaka-advanced na solar cell ng Jinko, ang N-type, at fusion.

Mga Kumpanya ng Fusion na Dapat Bantayan (Karamihan Pribado—Sa Ngayon)

Sa kasalukuyan, wala sa mga kumpanyang nakatuon sa paggawa ng nuclear fusion na komersyal na magagamit ang nakalista sa publiko. Kabilang dito ang Helion, General Fusion (GFUZ ), Commonwealth Fusion, TAE Technologies, ZAP Energy, at NEO Fusion.

Maaari kang makakita ng isang malawak na listahan ng mga startup sa larangan ng nuclear fusion sa dedikadong pahina ng Dealroom.

Isang eksepsyon ay ang Lockheed Martin (LMT ). Ang kontratistang aerospace defense ay nagtrabaho mula pa noong unang bahagi ng 2010s sa Compact Fusion, isang nuclear fusion reactor na inaasahan nilang handa na sa 2020s.

Gayunpaman, inanunsyo kamakailan na ang trabaho sa proyektong ito ay hinarap noong 2021.

Ang kumpanya ay napaka-discreet tungkol sa proyektong ito matapos ang isang paunang napakalaking anunsyo. Hanggang ngayon, hindi malinaw kung ano ang nagtulak sa kumpanya na talikuran ang ideya.

Sa parehong oras, tila hindi ganap na tinanggihan ang konsepto, na kapansin-pansin sa mga pamumuhunan noong 2024 sa Helicity, isang startup na nagde-develop ng fusion engine.

Ang ideya ay itulak ang sasakyang pangkalawakan gamit ang maikling pagsabog ng fusion. Plano ng Helicity na gumamit ng plasma gun, na kaparehong pamamaraan na ginamit ng General Fusion.

Posibleng, ang mga internal na resulta ng Lockheed ay nagpakita na ang kanilang disenyo ay hindi kayang panatilihin ang fusion sa paraang tugma sa produksyon ng enerhiya.

Ngunit marahil sapat na ang maikling pagsabog para sa propulsion sa kalawakan, at mas malapit na ito sa pagiging isang aktwal na produkto? Ito rin ay mas angkop sa pangkalahatang profile ng kumpanya na nakatuon sa aerospace at depensa.

Mga Publikong Stock ng Solar na Binanggit (Kasama ang mga Panganib)

1. Daqo New Energy Corp.

Ang kumpanyang Tsino na ito ay isa sa mga nangunguna sa mundo sa produksyon ng polysilicon, ang sentral na komponent para sa paggawa ng solar panel. Ginagawa rin nitong isa si Daqo sa mga pundasyon ng dominasyon ng China sa sektor ng paggawa ng solar.

Ang kumpanya ay mabilis na pinalaki ang kapasidad ng produksyon nito, na tumaas nang higit sa 8 beses mula noong 2019.

Pinagmulan: Daqo

Ang posisyon ng Daqo sa gitna ng supply chain ng solar panel ay nagbigay-daan upang lubos itong makinabang mula sa paglago ng sektor, na may kita na tumaas mula $0.68B noong 2020 hanggang $4.6B noong 2022. Pagkatapos ng pagtaas noong 2022, ang presyo ng polysilicon ay humina, na nagdulot ng pagbaba ng presyo ng stock mula sa tuktok nito noong 2021.

Ang komunikasyon at website ng kumpanya ay medyo kulang, ngunit hindi ito labas sa karakter para sa isang industriyal na B2B na kumpanya na mas nakatuon sa kanyang imahe sa loob ng industriya kaysa sa mas malaking publiko o dayuhang mamumuhunan.

Ang stock ay nagte-trade sa napakababang valuasyon kumpara sa P/E at cash flow nito. Bahagi ito dahil sa mga kontrobersiya na nag-uugnay sa kumpanya sa paggamit ng sapilitang paggawa sa Xinjiang at mga pag-uusap sa Washington, DC tungkol sa karagdagang sanctions laban sa mga kumpanyang nagpapatakbo sa rehiyon.

Kaya dapat malaman ng mga mamumuhunan na ang stock ng Daqo ay may tunay na geopolitical risk, kasabay ng malaking potensyal na pinansyal na pagtaas dahil sa mababang valuation multiples nito.

2. JinkoSolar Holding Co., Ltd.

Ang Jinko ay isa sa pinakamalaking tagagawa ng solar panel sa mundo, at karamihan ay nakabase sa China. Upang iwasan ang taripa, nagdidiversify ang kumpanya ng base ng pagmamanupaktura, na may paggawa ng silicon wafer sa Vietnam at paggawa ng solar cell sa Malaysia at US.

Pinagmulan: Jinko Solar

Sa anumang kaso, ang kumpanya ay hindi labis na exposed sa mga pamilihang Kanluran, kung saan ang China, Asia Pacific (APAC), at mga emerging market ay bumubuo ng karamihan ng negosyo ng kumpanya.

Pinagmulan: Jinko Solar

Nagdala ang Jinko ng 85-100 GW ng solar cell noong 2025 lamang, kumpara sa 14.5 GW dalawang taon bago iyon. Ginagawa nitong Jinko ang #1 sa industriya ng photovoltaic.

Ang pinaka-advanced na solar cell ng Jinko, ang N-type, nakakamit ng kamangha-manghang mataas na 27.2 na energy efficiency. Ito rin ay nag-aalok ng bifacial panels.

Sa pagnanais na mapabuti ang environmental profile ng mga produkto nito, inilunsad din ng Jinko Solar ang NeoGreen, ang unang N-type solar panel na ginawa nang ganap gamit ang renewable energy (sa halip na ang karaniwang ginagamit na coal sa China).

Mula noong 2023, ang mga N-type panel ay sumakop sa karamihan ng benta ng Jinko, na kumakatawan sa 80% ng kabuuang shipments, na may karagdagang kapasidad mula sa isang 56 GW na pasilidad ng produksyon na bagong binuksan. Inaasahan na maaabot ang kabuuang kapasidad ng produksyon ng 130 GW sa 2025, o halos kalahati ng pinagsamang produksyon ng kumpanya sa buong kasaysayan nito.

Ang sobrang agresibong paglago ng kapasidad ng produksyon ng Jinko ay sumasalamin sa kumpiyansa ng kumpanya sa teknolohiyang N-type at sa ambisyon nitong sakupin ang mga pamilihan ng pag-export sa Asia, Africa, at South America—at ang pangkalahatang prospect na ang solar power ay mangibabaw sa mga sistema ng enerhiya ng mundo.