TOKYO – أصبح Tokamak Energy ، وهو مطور تكنولوجيا الاندماج النووي الرائد في المملكة المتحدة ، جزءًا من استراتيجية ابتكار الطاقة في اليابان.
بعد عدة سنوات من بناء العلاقات مع الوكالات الحكومية اليابانية والشركات والمؤسسات الأكاديمية والعلمية ، أنشأت Tokamak Energy شركة تابعة في طوكيو في فبراير وفازت بجائزة “التحول الأخضر” من حكومة طوكيو متروبوليتان في أبريل.
تأسست Tokamak Energy في عام 2009 باعتبارها عرضية من هيئة الطاقة الذرية في المملكة المتحدة. من بين ما يقرب من عشرة مطورين لتكنولوجيا الاندماج في المملكة المتحدة ، يعتبر على نطاق واسع أن الأقرب إلى التسويق ، على الرغم من أن ذلك يبدو أنه على الأقل بعد عقد من الزمان.
تم اختيار Tokamak Energy لدور الشريك الهندسي في مبادرة خطوة حكومة المملكة المتحدة (Tokamak كروي لإنشاء الطاقة) ، والتي تهدف إلى بناء مصنع تجريبي للطاقة في نوتنغهامشاير.
في عام 2019 ، أنشأت Tokamak Energy شركة تابعة في الولايات المتحدة. كجزء من برنامج تطوير الاندماج القائم على وزارة الطاقة الأمريكية ، يقوم بتصميم مصنع تجريبي فيوجن فيوجين القائم على توكاماك بهدف إظهار صافي إخراج الطاقة في 2030s.
يعمل Tokamak Energy أيضًا مع General Atomics ، ومختبر Princeton Plasma Physics ، و Los Alamos ، و Oak Ridge ، و Sandia National Laboratories ، وجامعة إلينوي.
أبرز الشركاء اليابانيين في Tokamak Energy هم مصنعون الأسلاك والكابلات Furukawa Electric ، منتج المكونات وتكامل النظام Kyoto Fusioneering ، شركة Sumitomo Corporation التداول وجامعة طوكيو.
يعد Tokamak Energy أيضًا جزءًا من مشروع تنمية الطاقة السريع في اليابان (Fusion by Tokamak) ، والذي يجمع بين الخبراء الصناعيين والأكاديميين من اليابان والمملكة المتحدة والولايات المتحدة وكندا.
تتخصص Tokamak Energy في تقنيتين: مفاعل Tokamak Fusion المدمج المدمج ومغناطيس التوصيل الفائق في درجة الحرارة العالية التي تجعلها تعمل.
Tokamak هي آلة تحصر بلازما التريتييوم باستخدام الحقول المغناطيسية لإجبارها معًا. في الثمانينيات من القرن الماضي ، أظهر آلان سايكس ، عالم فيزياء المملكة المتحدة الذي كان أحد مؤسسي Tokamak Energy ، أن التصميم الكروي المدمج كان أكثر كفاءة واستقرار وفعالية من حيث التكلفة من التصميم الأقدم على شكل دونات. التصميم الكروي هو الآن المعيار العالمي. كان Sykes المصمم الرئيسي لـ ST40 كروي Tokamak.
Tokamak هي كلمة روسية ، اختصار مشتق من عبارة “غرفة حلقية مع لفائف مغناطيسية”. صاغ هذا المفهوم من قبل الفيزيائيين الروس (السوفيتي) أوليغ لافرينتيف وأندريه ساخاروف وإيغور تام في عامي 1950 و 1951.
انتشرت Tokamak Technology منذ ذلك الحين في جميع أنحاء العالم ، مع سباق المملكة المتحدة والولايات المتحدة واليابان الصين والاتحاد الأوروبي وروسيا والهند وكوريا الجنوبية لتسويق Fusion Energy.
في يناير 2023 ، وقعت شركة Tokamak Energy اتفاقًا مع Furukawa Electric وفرعها الفرعي الأمريكي ، والتي بموجبها يزود اليابانيون مئات من الكيلومترات من شريط HTS للمغناطيس في محطة Tokamak’s Fusion Pilot.
“HTS Magnets” ، وهي الشركات الثلاث ، “هي عامل تمكين أساسي للتكلفة المنخفضة ، والتشغيل التجاري ، والنشر العالمي لأجهزة Tokamak الكروية. إنها ضرورية لحصر الوقود ، الذي يصل إلى درجات حرارة تزيد عن 100 مليون درجة مئوية.
في نوفمبر 2024 ، أعلنت Furukawa أنها استثمرت حوالي 10 ملايين جنيه (13.5 مليون دولار أمريكي) في Tokamak Energy ، لتصبح أول مستثمر استراتيجي لها في اليابان.
كان هذا جزءًا من جولة تمويل من سلسلة C 100 مليون جنيه من شركة East X Ventures ، وهي شركة مقرها لندن “تستثمر في الشركات المبكرة ، التي تقودها العلوم ذات النمو العالي ، الإمكانات العالمية” ، و Lingotto Investment Management ، وهو صندوق مملوك له هولندا أيضًا في لندن.
سيدعم التمويل التوسع في أعمال HTS Magnetics والعمل المستمر على مصنع Fusion Pilot التابع للشركة. قامت Tokamak Energy أيضًا برفع رأس المال من المستثمرين الخاصين الآخرين وكذلك الحكومات البريطانية والولايات المتحدة.
يزود Kyoto Fusioneering Gyrotrons إلى Tokamak Energy وعملاء القطاعين العام والخاص الآخرين في اليابان والخارج. Spun Out of Kyoto University في أكتوبر 2019 ، كانت أول شركة ناشئة للاندماج في اليابان.
“The Gyrotron” ، تشرح الشركة ، “هو جهاز تسخين ذبذبات عالية التردد ، يستخدم بشكل أساسي لإشعال البلازما ، وتدفئة الإلكترون ، وقمع عدم استقرار البلازما. Kyoto fusionering قامت بتسويق الجيروتون من خلال تعزيز التقنيات المتراكمة من قبل المؤسسات الوطنية ، والأكاديميات ، بما في ذلك التصنيع الوطني للعلوم والتكنولوجيا. تسوكوبا. “
لدى Sumitomo Corporation اتفاقية تعاون مع Tokamak Energy تهدف إلى إنشاء سلسلة إمدادات الطاقة فيوجن وتحقيق محطات توليد الطاقة التجارية. كما أنها تحقق في التطبيقات المحتملة لتكنولوجيا Tokamak Energy في القطاعات الصناعية الأخرى.
مستشار فني فيزياء البلازما في توكاماك ، يويتشي تاكاسي ، أستاذ سابق في علوم الفيزياء والتعقيد في جامعة طوكيو.
في مايو ، زار الرئيس التنفيذي لشركة Tokamak Energy Warwick Matthews ومدير الشراكات الاستراتيجية روس مورغان اليابان للقاء المسؤولين الحكوميين والشركات الصناعية والمستثمرين.
في مقابلة في مكتبهم في طوكيو ، أخبروا آسيا تايمز أن مستوى الثقة مع اليابانيين مرتفع للغاية وأن الوقت والجهد المبذول في بناء العلاقات يجب أن يمكّنهم من التنقل في التعاون طويل الأجل المطلوب لتسويق طاقة الانصهار.
انضم ماثيوز إلى Tokamak Energy في يناير 2023 بعد مسيرته المهنية لمدة 24 عامًا في Rolls Royce. بدأ مورغان ، الذي قاد الجهود المبذولة لإنشاء الشركة التابعة للشركة في اليابان ، مسيرته المهنية في عام 1996 في مركز Culham for Fusion Energy ، وهو مختبر الانصهار الوطني في المملكة المتحدة.
في 20 أيار (مايو) من هذا العام ، ذكرت صحيفة Nikkei Business أن الحكومة اليابانية تخطط لمراجعة استراتيجيتها في مجال الابتكار في مجال اندماج الطاقة لتشمل خريطة طريق نحو إجراء أول اختبار في العالم لمصنع طيار للطاقة في 2030s.
تحدد الإستراتيجية ، التي وافق عليها وزير الوزير آنذاك فوميو كيشيدا في يونيو 2023 ، طاقة الاندماج بأنها “مصدر الطاقة من الجيل التالي الذي يمكن أن يحل كل من مشاكل الطاقة والمشاكل البيئية العالمية في نفس الوقت” ، مع ضمان أمن الطاقة في اليابان.
تلاحظ أن طاقة الاندماج لديها المزايا التالية: (1) حياد الكربون (لا يوجد ثاني أكسيد الكربون المنبعث) ، (2) الوقود الوفير (نظيرات الهيدروجين ديوتيريوم ، الموجود في مياه البحر ، وتريتيوم ، والذي يمكن إنتاجه من الإرشاد ((3) بوقوع في متوقف عن طريق الإرشاد أو الإمداد بالوقود ( مع التكنولوجيا الحالية).
تعتبر تقنية الاندماج ذات أهمية خاصة بالنسبة لبلد لا يوجد بها احتياطيات كبيرة من الوقود الأحفوري ، “نظرًا لأن هيمنة الطاقة ستتحول من تلك البلدان التي تمتلك موارد الطاقة إلى أولئك الذين يمتلكون التكنولوجيا ، فسيصبح أمرًا حيويًا لضمان أمن الطاقة”.
مع وضع ذلك في الاعتبار ، أكدت Sanae Takaichi ، وهي في واقعية الدولة لسياسة العلوم والتكنولوجيا ، على الحاجة إلى خلق فرص تجارية من خلال “تصنيع الطاقة”. وهو بالضبط ما يفعله Tokamak وشركاؤه اليابانيون.
يتم تنظيم أعمال HTS Magnetics من Tokamak Energy كقسمة منفصلة داخل الشركة التي تسمى TE Magnetics ، والتي تهدف إلى أن تكون المورد الرائد لتكنولوجيا HTS ليس فقط من أجل طاقة الاندماج ، ولكن بالنسبة للتطبيقات الأخرى بما في ذلك انتقال الطاقة الفعال داخل مراكز البيانات ، والطاقة المتجددة ، والدفع على الأرض ، والهواء والمساحة ، والطب والبحث العلمي.
تتمثل الفكرة في تطوير شركة تجارية تدفع طريقتها الخاصة بينما لا تزال شركة Fusion Energy قيد التطوير. لقد أنفقت Tokamak Energy “أكثر من عشر سنوات وأكثر من 50 مليون دولار لتطوير تقنية HTS عالية الحقل فائقة ، وهي قوية ، آمنة ، قابلة للضبط ، قابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة.”
شاهد عرضًا تقديميًا هنا من قبل مهندس المغناطيس الرئيسي جريج بريتلز حول موضوع “ما هو” إخماد “وكيف نحمي مغناطيس HTS لدينا؟”
ليس من المستغرب ، أن هذا ساعد الشركة على تربية رأس المال. وتعليقًا على جولة التمويل الأخيرة ، قال جيمس أندرسون ، الشريك الإداري و CIO لاستراتيجية الابتكار Lingotto: “نعتقد أن الشركة تقوم بتطوير وتوسيع نطاق إعجابها بشكل لا سيما وصولها العالمي في تكنولوجيا المغناطيس الفائقة في درجات الحرارة العالية.”
قامت Furukawa Electric بدرجات الحرارة المنخفضة (بالقرب من الصفر المطلق) في الموصلية الفائقة هدفًا لجهود البحث والتطوير في عام 1963 ونجحت في إنتاج موصل مركب متعدد الأجزاء في عام 1970.
في عام 1986 ، تحولت إلى الموصلية الفائقة درجات الحرارة العالية (HTS) ، مما يجعل التقدم في تكوين الكابلات وعمليات التصنيع حتى في عام 2011 ، يمكن نقل الطاقة الكهربائية من محطة توليد الطاقة الحرارية عبر كبل واحد توصيل فائق.
تم استخدام سلك فائق الموصل الذي توفره Furukawa Electric في LHC (مصادم هادرون الكبير) بالقرب من جنيف ، حيث اكتشف Conseil Européen Pour La Recherche Nucléaire (CERN) ، المنظمة الأوروبية للبحوث النووية ، جسيمات Higgs Boson في عام 2012.
تقوم الأسلاك والكابلات HTS بإجراء الكهرباء بدون مقاومة صفرية في درجات حرارة يمكن التحكم فيها. فهي مضغوطة وتتميز بكل من سعة الإرسال الكبيرة وفقدان انتقال منخفض. وفقًا لـ Furukawa ، يمكن لـ HTS Cable “تقليل فقدان الإرسال بنسبة تصل إلى 77 ٪ مقارنة بالكابلات التقليدية باستخدام النحاس أو الألومنيوم”.
في عام 2015 ، انضم Furukawa إلى مشروع مدعوم من قبل منظمة تطوير الطاقة والتكنولوجيا الصناعية الجديدة في اليابان (NED) لتطوير نظام تخزين طاقة فذبة توصيل فائق الموصلات كان متصلاً بمحطة طاقة شمسية واسعة النطاق في محافظة Yamanashi.
اليوم ، يرى Furukawa فرصًا للتطبيق التجاري لتكنولوجيا HTS في نقل الطاقة الكهربائية ، والمحولات ، وأجهزة تخزين الطاقة ، والمولدات الكهربائية ، والشبكات الذكية ، والسيارات الكهربائية ، ودفع السفن ، وقطارات Maglev.
من الواضح ، كما أشار الرئيس التنفيذي لشركة Tokamak Energy ، ماثيوز ، هذا “ليس مجرد مشروع علمي”.
في عام 2022 ، حددت Tokamak Energy ST40 كروية Tokamak درجة حرارة قياسية عالمية تبلغ 100 مليون درجة مئوية ، وهو الحد الأدنى للتوليد العملي لطاقة الانصهار. فوق درجة الحرارة هذه ، يمكن إجبار الديوتيريوم والترايتيوم على الجمع بين الهيليوم والنيوترونات وإطلاق كمية كبيرة من الطاقة.
في عام 2024 ، أعلنت شركة Tokamak Energy عن ترقية ST40 بالتعاون مع وزارة الطاقة الأمريكية ووزارة أمن الطاقة في المملكة المتحدة وصافي الصفر. إن مشاركة Tokamak Energy في مشروع Fast في اليابان تجعل هذا المسعى الثلاثي.
اتبع هذا الكاتب على x: @scottfo83517667
