Helion-energie maakte vrijdag twee mijlpalen bekend voor het bedrijf en de commerciële fusiesector: het bereiken van een plasmatemperatuur van 150 miljoen graden Celsius en het zijn van de eerste particuliere onderneming die zijn fusie-apparaat test met een radioactieve brandstof genaamd tritium.
Het in Everett, Washington gevestigde bedrijf maakt deel uit van de mondiale race om de fysieke 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, brak Helion afgelopen zomer de grond af van een commerciële energiecentrale in het oosten van Washington die tot doel heeft in 2028 atomen te vernietigen – een ambitieus doel dat veel sceptici kent.
Naarmate de bouw van de fabriek vordert, zet het bedrijf cruciale tests voort op het hoofdkantoor met de Polaris van de zevende generatie, die de nieuwe temperatuur- en brandstofbenchmarks behaalde.
“We hebben nu een lange geschiedenis in het bouwen van fusieprototypes”, zegt David Kirtley, CEO van Helion. “We hebben kunnen laten zien dat we geleidelijk de grenzen kunnen verleggen en steeds dichter bij deze energiecentrales kunnen komen.”
De uitdaging van de fusie-industrie is om plasma’s te creëren die veel heter zijn dan de zon en een ongelooflijke dichtheid hebben, en deze vervolgens in stand te houden. De gehele operatie moet voldoende energie-efficiënt zijn, zodat er overtollige energie wordt gecreëerd en opgevangen.
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, gepulseerde aandrijving en veld-omgekeerde configuratie-apparaten. Wat het betekent is dat het systeem een energiepuls naar de fusie-eenheid stuurt, waar magnetische velden het plasma comprimeren en fusie plaatsvindt. Terwijl 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 de nieuwste ontwikkelingen gedeeld met geselecteerde experts.
“Het zien van de gegevens van de Polaris-testcampagne, inclusief recordtemperaturen en winsten uit de brandstofmix in hun systeem, duidt op sterke vooruitgang. Ons vermogen om fusie online te brengen 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 bij het Department Energy Statement.
Ryan McBride, een fusie-expert en hoogleraar kerntechniek, elektrotechniek en toegepaste natuurkunde aan de Universiteit van Michigan, beoordeelde ook de diagnostische gegevens van Helion.
McBride zei in een verklaring dat het “opwindend was om bewijs te zien” van de twee mijlpalen en hij kijkt uit naar “meer 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 overschreed.
Het uiteindelijke doel van het apparaat is om 200 miljoen graden Celsius te bereiken, zei hij, en voegde eraan toe: “Dat kondigen we vandaag niet aan. Maar gezien de resultaten die we tot nu toe hebben gehad, zijn we erg enthousiast en optimistisch over het bereiken van die mijlpaal.”
Het momentum van 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 voeren de meeste bedrijven experimenten uit met alleen 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 energieopwekking.
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 in het hele systeem te controleren.
De fusie-industrie zelf blijft opwarmen nu technologiebedrijven en anderen steeds wanhopiger worden op zoek naar nieuwe schone energiebronnen voor datacentra, transport en industrie. Deze week kondigde fusiestartup Inertia 450 miljoen dollar aan nieuwe financiering aan, terwijl die van B.C 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 vlakke vraag naar elektriciteit de ontwikkeling van fusie onderdrukt, zei Kirtley. Dat is niet langer het geval.
“Ik ben erg opgewonden dat er zoveel opwinding is rond de fusie”, zei hij, “en dat het ons onder druk zet.”
