Ang Tagumpay ng Proxima Fusion ay Nagpapalapit sa Komersyal na Nuclear Fusion

Ang dekarbonisasyon ng sektor ng enerhiya ay kritikal sa pagharap sa hamon ng pagbabago ng klima. Ang pangangailangan para sa mga mapagkukunan ng enerhiya na walang carbon ay lalong tumitindi dahil sa pag-usbong ng mga bagong teknolohiya tulad ng artificial intelligence (AI), na kumokonsumo ng maraming enerhiya.

Bukod sa malinis na kuryente, may lumalaking pangangailangan din para sa carbon-free na pagbuo ng init, desalination ng tubig, at direktang pagkuha ng carbon mula sa atmospera.

Habang ang mga mapagkukunan ng renewable energy tulad ng solar, hangin, at geothermal ay sumisikat, may mas makapangyarihang opsyon na nag-aalok ng mataas na pagiging maaasahan, mataas na kapasidad, at konsistensi habang may relatibong mababang carbon footprint.

Ang makapangyarihang carbon-free na mapagkukunan ng enerhiya ay ang mga planta ng fusion power, na naglalayong magbigay ng malaking bahagi ng hinaharap na pangangailangan ng mundo para sa malinis na enerhiya.

Ang Fusion Power ay Ang Paraan para Pabilisin ang Dekarbonisasyon

Ang fusion ay isa sa pinaka-ambiental na kaibig-ibig na mapagkukunan ng enerhiya dahil walang mapanganib na paglabas sa atmospera. Ibig sabihin nito, ang fusion ay hindi nag-aambag sa greenhouse gas emissions (GHG) at, bilang kahihinatnan, sa pag-init ng mundo.

Sa parehong oras, sinasabi ng mga pagtatantiya na ang presyo ng enerhiyang fusion ay magiging kompetitibo kahit na medyo maaga pa sa pag-unlad ng teknolohiya nito. Ang mga pag-aaral ay nag-eextrapolate ng gastos sa kapasidad para sa mga hinaharap na planta ng fusion power sa saklaw na 1–10$/W, na nagreresulta sa mga pagtatantya ng gastos para sa enerhiyang fusion na nasa pagitan ng 20–100 $/MWh.

Ang proseso ng fusion ay pinagsasama ang dalawang magagaan na elemento upang bumuo ng mas mabigat na nucleus habang naglalabas ng napakalaking enerhiya. Ang mga reaksyon ay nagaganap sa isang estado ng materya na tinatawag na plasma, na isang mainit, may karga na gas na binubuo ng mga positibong ion at malayang gumagalaw na mga electron na may natatanging katangian.

Ito ay iba sa fission, kung saan ang isang mabigat na elemento ay hinahati sa mga fragment. Bilang panggatong, gumagamit ang fusion ng mga mapagkukunan tulad ng hydrogen at lithium, na sagana at madaling ma-access.

Ngayon, ang isang fusion reactor ay isang aparato na gumagamit ng nuclear fusion upang lumikha ng kuryente. Ang ITER Tokamak ay ang pinakamalaki at pinakamakapangyarihang fusion reactor sa mundo.

Ang ITER ay isang internasyonal na proyekto sa pananaliksik at inhinyeriya ng nuclear fusion na kinabibilangan ng China, European Union, India, Japan, Korea, Russia, at United States na naglalayong lumikha ng enerhiya sa pamamagitan ng proseso ng fusion na kahalintulad ng sa Ating Araw at mga bituin.

Ang pag-uulit ng nuclear fusion na ito sa industriyal na sukat sa Earth ay maaaring magbigay ng halos walang limitasyong malinis, ligtas, at abot-kayang enerhiya. Kaya, patuloy na pagsisikap ang inilalagay upang muling likhain ito at gamitin ang enerhiya mula rito.

I-click dito upang malaman kung ano ang nagpapagawa sa nuclear fusion bilang panghuling solusyon sa malinis na enerhiya.

Pagpapakilala ng Komersyal na Magagamit na Fusion Power

Ilang dekada na ang nakalipas mula nang unang maunawaan ng mga siyentipiko ang teorya ng nuclear fusion. Mula noon, ang mga malakihang proyekto ay nagsusumikap na isara ang puwang patungo sa isang planta ng fusion power gamit ang mga pamamaraan ng magnetic confinement.

Kabilang dito ang STEP spherical tokamak program sa UK, ang SPARC tokamak sa US, at CFETR sa China, pati na rin ang tokamak na ITER.

Habang itinuturing na ang mga tokamak ang pinaka-promising na landas patungo sa isang planta ng fusion power, nahaharap sila sa mga hamon dahil sa kanilang kahinaan sa mga plasma disruption. Nagdudulot ito ng malaking hamon para sa komersyal na magagamit na operasyon. Bilang resulta, isinasagawa ang pananaliksik upang lutasin ang isyung ito sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng prediksyon at mitigasyon. Gayunpaman, wala pang mga eksperimental na demonstrasyon na nagpapakita ng kakayahang magpatakbo ng planta hanggang ngayon.

Isang pananaliksik na papel¹ mula sa German startup na Proxima Fusion ang nagpakita ng unang quasi-isodynamic (QI) stellarator na may mababang pagkalugi ng mabilis na particle. Ang disenyo ng fusion energy reactor ay pinaniniwalaang nag-aalok ng pinakamabilis na daan patungo sa komersyal na magagamit na fusion power.

Tinawag na Stellaris, ito ay “dinisenyo upang gumana sa patuloy na mode at maging likas na matatag,” sabi ng co-founder at CEO ng Proxima na si Francesco Sciortino. “Wala pang ibang disenyo ng planta ng fusion power ang naipakita na kayang gawin iyan.”

Habang ang mga stellarator ay kahalintulad ng tokamak pagdating sa katangian ng energy confinement, ang kanilang disenyo ay iniiwasan ang mga problematikong plasma disruption na dulot ng kuryente. Ang mga stellarator na walang net toroidal current sa plasma ay may kakayahang tumakbo sa steady state. Ibig sabihin nito, likas nilang binabawasan ang pagkapagod ng thermal at mekanikal na mga bahagi at inaalis ang pangangailangan para sa mamahaling plasma current drive system.

Kaya, ang mga stellarator ay may ilang kalamangan laban sa tokamak, tulad ng pagiging mas matatag at nangangailangan ng mas kaunting kapangyarihan upang mag-operate. Ang kawalan ng Greenwald-like na limitasyon sa densidad ng mga stellarator, sa kabilang banda, ay nangangahulugang maaari silang mag-operate sa mas mataas na densidad, na kapaki-pakinabang dahil sa paborableng scaling ng fusion power sa densidad ng fuel.

Ngayon, ang QI stellarator ay partikular na promising para sa mga aplikasyon ng reactor dahil sa likas nitong nabawasang self-induced currents. Sa mga sinuri na opsyon ng stellarator, ang modular, low-shear, QI stellarator ay may pinakamataas na antas ng teknolohikal na kahandaan, na sinusuri sa pinakamalaking stellarator sa mundo, ang Wendelstein 7‑X. Ito ay produkto ng higit sa €1.3 bilyong pondo mula sa German Federal Government at European Union.

Ang W7‑X ay nagsimulang mag-operate isang dekada na ang nakalipas ngunit nakamit lamang ang buong disenyo nitong mga espesipikasyon ilang taon na ang nakalipas. Ang mga eksperimento ng W7‑X ay ngayon nakamit ang pagbawas ng neoclassical transport sa antas kung saan ang turbulence ang pangunahing nagdadala ng heat transport sa plasma.

Ibig sabihin nito, ang mga optimized na stellarator ay maaari nang idisenyo upang makamit ang antas ng neoclassical transport na katulad ng sa mga tokamak. Bilang resulta, ang mga optimized na stellarator ay pangunahing limitado ng parehong pisikal na restriksyon tulad ng mga tokamak habang pinapanatili ang mahalagang katatagan ng mga stellarator.

Gayunpaman, habang ang Wendelstein 7‑X ay binubuo para sa pananaliksik at matatagpuan sa Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) sa Germany, ang Stellaris ay maaaring magbigay ng kuryente sa grid balang araw.

Ang IPP ay isang pioneer sa optimization ng stellarator. Sa mga nakaraang taon, nagawa naming magdisenyo ng mga stellarator na ang mga katangiang pisikal ay inaasahang magbibigay ng walang kapantay na performance. Ito ay nag-iiwan pa rin ng maraming hamon sa teknolohiya at engineering, mga problemang matapang na hinarap ng Proxima Fusion kasama ang IPP sa pag-aaral na ito na unang ganito sa mundo,” sabi ni Prof. Dr Per Helander, pinuno ng Stellarator Theory Division sa Max Planck IPP. “Mahalaga at kinakailangang gawain ito sa landas patungo sa isang planta ng fusion power, na inaasahan naming mapabilis sa pamamagitan ng kolaborasyong ito.

Ang disenyo ay maisasakatuparan sa unang demonstrator ng Proxima, na inaasahang matatapos sa loob ng anim na taon. Ang demo stellarator na Alpha ay magiging unang fusion device na magpapakita ng net energy production sa steady state.

Ito ay magtatag ng pundasyon para sa unang 1GW fusion reactor ng kumpanya, na inaasahan nitong mapatakbo sa loob ng 2030s.

Paggamit ng AI upang Harapin ang Pinakamalaking Hamon

Mula sa Max Planck Institute for Plasma Physics, ang Proxima na nakabase sa Munich ay nakalikom ng €20 milyong pondo noong nakaraang tag-init upang itayo ang unang henerasyon ng mga planta ng fusion power batay sa QI stellarators na may high‑temperature superconductors at gawing isang magagamit na negosyo ang fusion.

Ang naunang at sobrang napuno na seed round ay pinamunuan ng Swiss VC firm na Redalpine kasama ang partisipasyon mula sa German government‑backed DeepTech & Climate Fonds, ang Bavarian government‑backed Bayern Kapital, at ang Max Planck Foundation.

Ang mga kasalukuyang mamumuhunan nito, kabilang ang Tomorrow Fund, Wilbe, High‑Tech Gründerfonds, UVC Partners, at Plural, ay nagdoble rin ng kanilang pre‑seed na pamumuhunan.

Ang pokus ng Proxima Fusion, tulad ng aming detalyado, ay QI stellarators, na sinasabi nilang may pangako para sa isang ligtas, carbon‑free, at epektibong walang limitasyong mapagkukunan ng enerhiya. Ang stellarator ay isang singsing ng mga magnet na hugis doughnut. Ang mga magnet na ito ay eksaktong nakaposisyon at maaaring maglaman ng plasma.

Noong panahong iyon, binigyang-diin ng kumpanya na ang mga resulta ng stellar optimization ay nagbago sa larangan ng nuclear fusion, na nagpapahintulot nitong harapin ang mga hamon sa pamamagitan ng isang lapit na nakatuon sa engineering at simulation at gumagamit ng advanced computing.

Ang mga pag-unlad sa kapangyarihan ng komputasyon ang nagpapahintulot sa Proxima Fusion na harapin ang pinakamalaking hamon sa mga stellarator — ang komplikasyon ng pagdidisenyo at paggawa ng mga ito. Ito mismo ang komplikasyon na nag-udyok sa mga siyentipiko na piliin ang tokamak noong 1960s.

Gayunpaman, ang mga AI supercomputer ay ngayon tumutulong sa koponan ng Proxima, na kinabibilangan ng mga inhinyero mula sa Google, SpaceX (SPCX ), Tesla (TSLA ), MIT, at McLaren Formula‑1, na buuin ang disenyo ng kanilang fusion reactor.

Pinapayagan ng AI ang kumpanya na mabilis na i‑iterate ang pinakamahusay na mga disenyo ng fusion reactor batay sa mga pangunahing parameter tulad ng gastos, kahusayan, at availability ng materyales. Inaalis nito ang pangangailangan na gumawa ng maraming prototype, na nagbibigay-daan sa Proxima na agad magsimulang magtayo ng gumaganang demonstrator. Ayon kay Sciortino:

“Ang pag-unawa sa kumplikadong geometry at ang mga kahihinatnan nito ay lahat ng bagay sa mga stellarator. Tinutulungan ng AI ang Proxima na matuklasan ang mga pattern na nagdadala sa mas simple, mas mabilis, at mas murang mga disenyo.”

Ang Stellaris, dito, ay dinisenyo upang makabuo ng mas maraming kapangyarihan bawat unit volume kaysa sa anumang ibang stellarator. Para dito, ginagamit ang high‑temperature superconducting (HTS) magnets upang lumikha ng mas malalakas na magnetic fields. Hindi lamang ito nagpapahintulot ng pag‑urong ng sukat kundi nagbibigay-daan din sa mas epektibo, mas matipid, at mas mabilis na paggawa ng mga reactor.

Gumagamit din ang kumpanya ng mga umiiral na materyales lamang, na nangangahulugang ang mga reactor ay maaaring itayo gamit ang mga magagamit na supply chain.

“Sa unang pagkakataon, ipinapakita namin na posible ang mga planta ng fusion power na batay sa QI‑HTS stellarators. Ang disenyo ng Stellaris ay sumasaklaw sa walang kapantay na lawak ng mga pagsusuri sa physics at engineering sa isang magkakaugnay na disenyo. Upang gawing realidad ang enerhiyang fusion, kailangan na naming magpatuloy sa isang ganap na disenyo ng engineering at patuloy na paunlarin ang mga teknolohiyang nagbibigay-daan.”

– Dr. Jorrit Lion, co‑founder at chief scientist ng Proxima Fusion

Sa lahat ng mga resulta na ito, sinabi ni Ian Hogarth, isang partner sa Plural, na napatunayan ng Proxima ang layunin nito sa Stellaris positioning:

“QI‑HTS stellarators bilang nangungunang teknolohiya sa pandaigdigang karera patungo sa komersyal na fusion.”

Ang kumpanya ay nagbabalak ng Stellarator Model Coil (SMC) demo magnet sa 2027, na susubok at magpapatunay sa teknolohiya sa likod ng mga coil na ginagamit sa reactor, na magpapatunay ng kakayahang gamitin ang mga HTS material sa ganitong komplikadong magnetic coil system. Ito ay ganap na mag-aalis ng panganib sa HTS technology bago itayo ang full‑scale na stellarator device tulad ng “Alpha,” na inaasahang makakamit ang net fusion energy production.

“Sa pagtaas ng pangangailangan sa enerhiya sa buong mundo at ang tumitinding pangangailangan para sa seguridad ng enerhiya sa Europa, ang pagbubukas ng walang limitasyong, malinis na enerhiya sa pamamagitan ng fusion ay hindi kailanman naging mas kagyat, at ang Proxima ay nakatuon sa pamumuno sa Europa patungo sa isang kinabukasang pinapagana ng fusion.”

– Sciortino

I-click dito upang malaman kung paano tumutulong ang AI na mapabuti ang nuclear fusion.

Malaking Pagsusulong ng Nuclear sa Gitna ng Malalaking Teknolohiya

Kagiliw‑ilang, hindi lamang maliliit na pribadong kumpanya kundi pati na rin ang malalaking pampublikong organisasyon ay gumagawa ng mga pag‑unlad sa larangan. Habang namumuhunan sila sa mga planta ng fusion power, ang kanilang pokus ay pangunahing sa mga small modular reactors (SMRs), na hindi mga planta ng fusion power kundi isang uri ng nuclear fission reactor. Ang mga SMR na ito ay hindi lamang mabilis ilunsad dahil mas maikli ang konstruksyon, kundi mas epektibo rin kaysa sa malalaking nuclear reactor na pinapagana ng AI mania.

Itinuturing na pangunahing tagapagpasigla ng paglago ng ekonomiya sa hinaharap, parehong ang pribadong sektor at ang mga pamahalaan ay nag‑invest ng bilyong dolyar sa pananaliksik ng mga planta ng fusion power dahil nananatili pa ito sa yugto ng eksplorasyon at hindi pa nailalantad sa publiko.

Ang nuclear fusion ay talagang nasa ilalim ng pananaliksik sa loob ng halos 75 taon, at sa kabila nito, hindi pa ito nakalikha ng net energy sa makabuluhang paraan. Ayon sa ulat ng Cathie Wood’s Ark Invest na Big Ideas for 2025, habang ang mga pribadong kumpanya ng fusion ay nangangako ng mga breakthrough sa susunod na ilang taon, “maaaring tumagal pa ng humigit‑kumulang 15 taon ang komersyalisasyon.”

1. Microsoft

Noong nakaraang taon sa Setyembre, nakakuha ang Microsoft (MSFT ) ng kasunduan sa Constellation Energy (CEG ) upang muling buksan ang Three Mile Island nuclear plant upang matulungan ang higanteng teknolohiya na matugunan ang tumataas nitong pangangailangan sa enerhiya. Ang pasilidad ay isinara noong 2019 ngunit muling bubuksan sa 2028 at magiging operational hanggang hindi bababa sa 2054.

“Ang desisyon dito ay ang pinaka‑makapangyarihang simbolo ng muling pagsilang ng nuclear power bilang isang malinis at maaasahang mapagkukunan ng enerhiya,” sabi ni Joe Dominguez, CEO ng Constellation Energy Corp. (CEG), isang kumpanya na may market cap na $75.7 bilyon na ang mga shares ay kasalukuyang nagte‑trade sa $241.65, tumaas ng 7.65% YTD.

Ang pinakamalaking prodyuser ng carbon‑free na enerhiya sa US, ang Constellation ay nagpapatakbo ng isang fleet ng mga nuclear plant. Ang muling pagsisimula ng Three Mile Island ay magbibigay ng higit sa 800 MW ng kapangyarihan, na lahat ay bibilhin ng Microsoft sa ilalim ng 20‑taong kasunduan sa suplay ng kuryente.

Bilang karagdagan, may kontrata ang Microsoft sa Helion upang bumili ng kuryente mula sa kanilang unang planta ng fusion power kapag nagsimulang mag‑generate ng kuryente sa 2028.

Sa market cap na $2.95 trilyon, ang mga shares ng MSFT ay kasalukuyang nagte‑trade sa $398.60, bumaba ng 5.81%. Ang kumpanya ay nagbabayad ng dividend yield na 0.84%. Para sa Q4 2024, iniulat ng kumpanya ang kita na $69.63 bilyon, isang paglago na 12.3% taon‑taon, habang ang earnings Per Share (EPS) ay $3.23.

Ang Microsoft ay nangunguna sa komersyalisasyon ng AI, kung saan ang kanilang artificial intelligence business ay umabot sa $13 bilyon sa taunang revenue run‑rate ngayong taon. Ito ay dahil sa kanilang malapit na pakikipagtulungan sa tagagawa ng ChatGPT na OpenAI. Naglabas din ang kumpanya ng mga Copilot‑branded AI assistants noong nakaraang taon.

2. Google

Nakipag‑partner ang Google sa Kairos Power para sa hanggang pitong SMR na may kabuuang kapasidad na 500 megawatt. Makakatulong ito sa pitong‑taong gulang na startup na ilunsad ang kanilang unang komersyal na reactor sa katapusan ng quarter na ito at karagdagang mga reactor pagsapit ng 2035. Nakakuha rin ang Kairos ng $300 milyong pondo mula sa US Department of Energy para sa proyektong Hermes, isang nuclear reactor demonstration plant.

Tinawag ang kasunduang ito na “landmark,” sinabi ni Michael Terrell, senior director ng energy at climate ng Google:

“Sa tingin namin, maaaring gampanan ng nuclear ang mahalagang papel sa pagtugon sa aming pangangailangan, at pagtugon sa aming pangangailangan nang malinis at 24/7.”

Bukod sa pagsuporta sa malinis na paglago, naniniwala si Terrel na makakatulong ang nuclear energy sa kanila na “maihatid ang progreso ng AI.” Higit pa rito, kung ang mga proyektong ito ay lalawak sa buong mundo, maaari rin itong makatulong sa Google na “maghatid ng napakalaking benepisyo sa mga komunidad at mga power grid sa buong mundo,” dagdag pa niya.

Bilang karagdagan, nag‑invest din ang Google sa TAE Technologies, isang kumpanya na nag‑operate sa stealth mode sa loob ng maraming taon at nakalikom ng higit sa isang bilyong dolyar upang paunlarin ang fusion power. Nakipag‑partner ang Google sa TAE mula pa noong 2014.

Sa market cap na $2.08 trilyon, ang mga shares ng GOOGL ay kasalukuyang nagte‑trade sa $171.65, bumaba ng 10.05%. Ang kumpanya ay nagbabayad ng dividend yield na 0.47%. Para sa 4Q24, iniulat ng parent company nito, ang Alphabet (GOOG ), ang kita na $96.47 bilyon at EPS na $2.15.

Iniulat ng kumpanya na ang kanilang kita ay $11.96 bilyon, na pinasigla ng AI boom, bagaman ito ay humahabol pa sa likod ng Microsoft at Amazon (AMZN ). Inaasahan nilang gumastos ng $75 bilyon sa capital expenditures ngayong taon, na pinasigla ng pagbuo ng mga data center at imprastruktura para sa AI.

Konklusyon

Ang interes sa nuclear energy, pareho sa fusion at fission, ay tumataas habang hinahanap ng mundo ang isang malinis, maaasahang mapagkukunan ng kuryente upang matugunan ang lumalaking pangangailangan sa enerhiya, suportahan ang mga inisyatibo ng AI, at makamit ang ambisyosong net‑zero carbon goals.

Pagdating sa enerhiyang fusion, historikal na ginagamit ang mga tokamak bilang magnetic confinement devices sa mga fusion reactor. Ngunit habang pinananatiling mainit ang plasma, ang mga stellarator ay ngayon nakakuha ng pansin dahil sa kanilang kakayahang panatilihing matatag ang plasma. Sa tulong ng AI na tinutugunan ang pinakamalaking hamon ng mga stellarator—ang komplikasyon—maaari silang maging piniling opsyon para sa hinaharap na planta ng enerhiyang fusion.

Dito, pinangungunahan ng Proxima Fusion ang pag‑usad patungo sa isang komersyal na magagamit na solusyon sa pamamagitan ng paggamit ng AI‑driven na disenyo, high‑temperature superconductors, at teknolohiyang stellarator. Sa unang demonstrator na nasa tamang landas para matapos sa loob ng anim na taon at mga plano para sa 1GW fusion reactor sa 2030s, nagtatakda ang Proxima ng mga bagong pamantayan sa karera upang buksan ang isang walang limitasyong, carbon‑free na mapagkukunan ng kuryente.

Habang tumataas ang pangangailangan sa enerhiya sa buong mundo at lumalakas ang pangangailangan na mag‑decarbonize, ang fusion ay mabilis na nagiging isang nalalapit na realidad!

I-click dito upang malaman ang tungkol sa unang komersyal na nuclear fusion project na inanunsyo.

Sanggunian ng Pag-aaral:

1. Lion, J., Anglès, J.-C., Bonauer, L., et al. (2025). Stellaris: A high‑field quasi‑isodynamic stellarator for a prototypical fusion power plant. Fusion Engineering and Design, In Press, Corrected Proof, 114868. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2025.114868