Посета Хелион Енерги када је регион Сијетла био обавијен димом

У четвртак, 20. октобра, отишао сам на извештајно путовање у Еверет, Вашингтон, да посетим Хелион Енерги, фузиони стартуп који је прикупио скоро 600 милиона долара од низа релативно познатих инвеститора из Силицијумске долине, укључујући Питера Тила и Сема Алтмана. Има још 1.7 милијарди долара обавеза ако постигне одређене циљеве учинка.

Пошто нуклеарна фузија има потенцијал да произведе неограничене количине чисте енергије без стварања дуготрајног нуклеарног отпада, често се назива „светим гралом“ чисте енергије. Међутим, свети грал остаје неухватљив, јер је поновно стварање фузије на земљи на начин који генерише више енергије која је потребна за запаљење реакције и која се може одржати у дужем временском периоду до сада остала недостижна. Када бисмо само успели да комерцијализујемо фузију овде на земљи иу великим размерама, сви наши енергетски проблеми би били решени, кажу заговорници фузије. 

Фузија је такође деценијама била на хоризонту, само ван домашаја, наизглед чврсто укорењена у техноутопији која постоји само у научнофантастичним фантастичним романима.

Али посета огромном радном простору и лабораторији Хелион Енерги-а извукла је идеју фузије из потпуно фантастичног у потенцијално стварно за мене. Наравно, „потенцијално стваран“ не значи да ће фузија бити комерцијално одржив извор енергије који ће напајати ваш дом и мој рачунар следеће године. Али више није као да летите свемирским бродом до Плутона.

Док сам шетао кроз масивне зграде Хелион Енерги у Еверету, једну у потпуности оперативну, а другу још у изградњи, био сам запањен како је све изгледало свакодневно. Грађевинска опрема, машине, каблови за напајање, радни столови и безбројни делови који изгледају као свемирски брод су свуда. Планови се извршавају. Машине дивље страног изгледа се конструишу и тестирају.

За запослене у Хелион Енерги-у, изградња фузионог уређаја је њихов посао. Ићи у канцеларију сваки дан значи ставити део А у део Б и део Ц, петљати са тим деловима, тестирати их, а затим их ставити са још делова, тестирати их, растављати те делове можда када нешто не ради како треба, а затим га поново састављати док то не уради. А онда прелазимо на део Д и део Е.

Датум моје посете је такође релевантан за ову причу, јер је додао други слој чудног-постаје-стварно мом путовању за извештавање. 

Дана 20. октобра, регион Сијетл Еверет био је прекривен опасним нивоима дима од шумског пожара. Индекс квалитета ваздуха за Еверет је био 254, што га је чинило најгорим квалитетом ваздуха на свету у то време, према ИКАир.

„Неколико шумских пожара који су горјели на северним Каскадама били су подстакнути топлим, сувим и ветровитим временским условима. Источни ветрови су распламсали ватру и однели настали дим на запад према Еверету и региону Сијетла“, Кристи Честер Шредер, рекао ми је менаџер науке о квалитету ваздуха у ИКАир Нортх Америца.

Глобално загревање помаже у потпиривању тих пожара, Денисе Л. Маузералл, рекао ми је професор еколошког инжењерства и међународних послова на Принстону.

„Климатске промене су допринеле високим температурама и сувим условима који су ове године владали на северозападу Пацифика“, рекао је Маузерал. „Ови временски услови, погоршани климатским променама, повећали су вероватноћу и тежину пожара који су одговорни за изузетно лош квалитет ваздуха.

Било је тако лоше да је Хелион по први пут рекао свим својим запосленима да остану код куће. Управа је сматрала да је превише опасно тражити од њих да напусте своје куће.

Околности моје посете покренуле су непријатну битку. С једне стране, имао сам новопронађени осећај наде у погледу могућности фузионе енергије. У исто време, изнутра сам се рвао са дубоким осећајем страха од стања света.

Нисам сам осетио тежину тренутка. „Веома је необично“, Цхрис Пихл, суоснивач и главни технолошки директор у Хелиону, рекао је о диму.

Пихл је радио на фузији скоро две деценије. Видео је како се развија из области академских физичара у област коју помно прате новинари и прикупљају милијарде инвестиција. Људи који раде на фузији постали су кул деца, хероји аутсајдера. Док заједно превазилазимо сваку реалну наду да ћемо остати унутар циљаних 1.5 степени загревања и како глобална потражња за енергијом наставља да расте, фузија је оно што се понекад чини као једино решење.

„То је мање академска потрага, алтруистичка потрага, а више се претвара у игру преживљавања у овом тренутку, мислим, с обзиром на то како се ствари одвијају“, рекао ми је Пихл док смо седели у празним канцеларијама Хелион-а и гледали у зид од сивог дима. „Дакле, неопходно је. И драго ми је да привлачи пажњу."

Генерални директор и суоснивач Давид Киртлеи прошетао ме по огромном лабораторијском простору где Хелион ради на изградњи компоненти за свој систем седме генерације, Поларис. Свака генерација је доказала неку комбинацију физике и инжењеринга која је потребна да би се Хелионов специфичан приступ фузији остварио. Прототип шесте генерације, Трента, завршен је 2020. године и показао се способним да достигне 100 милиона степени Целзијуса, што је кључна прекретница за доказивање Хелионовог приступа.

Поларис треба да докаже, између осталог, да може да постигне нето електричну енергију — то јест, да производи више него што троши — и већ је почео да дизајнира свој систем осме генерације, који ће бити његов први комерцијални систем. Циљ је да се покаже да Хелион може да производи електричну енергију фузијом до 2024. и да има струју у мрежи до краја деценије, рекао ми је Киртли.

Неке од изводљивости добијања фузионе енергије у електроенергетску мрежу у Сједињеним Државама зависе од фактора које Хелион не може да контролише — успостављања регулаторних процеса са Нуклеарном регулаторном комисијом и процеса лиценцирања за добијање потребних одобрења за интерконекцију мреже, процеса који је Киртли водио може се кретати од неколико година до чак десет година. Пошто постоји толико много регулаторних препрека неопходних да би се фузија укључила у мрежу, Киртли је рекао да очекује да ће њихови први купци вероватно бити приватни купци, као што су технолошке компаније које имају центре података који су гладни енергије, на пример. Рад са комуналним предузећима ће трајати дуже.

Један део Поларис система који за стручњака који није за фузију (као што сам ја) изгледа можда најнеобичнији, тест Поларис ињектора, на тај начин ће гориво за фузиони реактор ући у уређај.

Вероватно најпознатија метода фузије укључује токамак, уређај у облику крофне који користи супер моћне магнете за држање плазме где може доћи до реакције фузије. Међународни пројекат колаборативне фузије, тзв ИТЕР („пут“ на латинском), гради масивни токамак у јужној Француској да докаже одрживост фузије.

Хелион не гради токамак. Гради дугачки уски уређај назван Фиелд Реверсед Цонфигуратион, или ФРЦ, а следећа верзија ће бити дуга око 60 стопа.

Гориво се убризгава у кратким малим налетима на оба краја уређаја, а електрична струја која тече у петљи ограничава плазму. Магнети пуцају секвенцијално у импулсима, шаљући плазму на оба краја која пуца један према другом брзином већом од милион миља на сат. Плазме се разбијају једна у другу у централној фузионој комори где се спајају и постају суперврућа густа плазма која достиже 100 милиона степени Целзијуса. Овде долази до фузије, стварајући нову енергију. Магнетни намотаји који олакшавају компресију плазме такође обнављају енергију која се генерише. Део те енергије се рециклира и користи за пуњење кондензатора који су првобитно покретали реакцију. Додатна додатна енергија је електрична енергија која се може користити.  

Киртли упоређује пулсирање њихове машине за фузију са клипом.

„Компресујете гориво, оно гори веома вруће и веома интензивно, али само мало. А количина топлоте која се ослобађа у том малом пулсу је више од велике ватре која све време гори“, рекао ми је. „И пошто је то пулс, зато што је то само један мали импулс високог интензитета, те моторе можете учинити много компактнијим, много мањим“, што је важно за смањење трошкова.

Идеја заправо није нова. Теоретизирано је 1950-их и 60-их, рекао је Киртлеи. Али то није било могуће извршити док се не развију модерни транзистори и полупроводници. И Пихл и Киртлеи су раније у својим каријерама гледали на фузију и нису били убеђени да је економски одржива све док нису дошли до овог ФРЦ дизајна. 

Још један јарак који треба прећи: Овај дизајн користи гориво које је веома ретко. Гориво за Хелионов приступ је деутеријум, изотоп водоника који је прилично лако пронаћи, и хелијум три, који је веома ретка врста хелијума са једним додатним неутроном.

„Некада смо морали да кажемо да морате да одете у свемир да бисте добили хелијум три јер је то било тако ретко“, рекао је Критлеи. Да би омогућио повећање њихове машине за фузију, Хелион такође развија начин да направи хелијум три фузијом.

Нема сумње да Хелион има много корака и процеса и регулаторних препрека пре него што може да донесе неограничену чисту енергију у свет, као што је и циљ. Али начин на који је осећај ходати по огромној широко отвореној лабораторији - са неким од највећих плафонских вентилатора које сам икада видео - чини се могућим на начин који никада раније нисам осетио. Враћајући се у дим тог дана, био сам тако захвалан што имам ту дозу наде.

Али већина људи тог дана није обилазила лабораторију Хелион Енерги. Већина људи је седела заглављена унутра, или су се излагала ризику напољу, неспособни да виде хоризонт, неспособни да виде будућност у којој је изградња машине за фузију посао који се обавља као механичар који ради у гаражи. Питао сам Киртлија о осећају борбе који сам имао због очаја због дима и наде у фузионе делове који се склапају.

„Когнитивна дисонанца онога што видимо у свету и онога што овде имамо да изградимо је прилично екстремна“, рекла је Киртли.

„Пре двадесет година, били смо мање оптимистични у погледу фузије. Али сада, његове очи сијају док ме шета по лабораторији. „Веома сам узбуђен. Постајем веома – можете рећи – постајем веома енергичан.”

И други млади научници су такође узбуђени због фузије. Почетком недеље када сам га посетио, Киртли је била на конференцији за физику плазме Америчког друштва за физику и држала говор.

„На крају мог говора, изашао сам и било је 30 или 40 људи који су дошли са мном, а у ходнику смо само сат и по разговарали о индустрији“, рекао је он. „Узбуђење је било огромно. И много тога је било са млађим инжењерима и научницима који су или студенти или постдокторати, или у првих 10 година своје каријере, који су заиста узбуђени оним што приватна индустрија ради.