Πρόσφατα, μια startup από το Σαν Φρανσίσκο που συνιδρύθηκε από τον βραβευμένο με Νόμπελ -Shuji Nakamura - σχεδιάζει να εμπορευματοποιήσει αντιδραστήρες σύντηξης χρησιμοποιώντας τεχνολογία λέιζερ γύρω στο 2030.
Ο Shuji Nakamura, ο οποίος κέρδισε το Νόμπελ Φυσικής 2014 για την εφεύρεση της διόδου εκπομπής μπλε φωτός, ίδρυσε το Blue Laser Fusion τον Νοέμβριο του 2022 στο Palo Alto της Καλιφόρνια. Μεταξύ των εταίρων είναι ο Hiroaki Ohta, πρώην διευθύνων σύμβουλος της κατασκευής droneACSL Ltd.Η startup, η οποία νωρίτερα συγκέντρωσε 25 εκατομμύρια δολάρια, σχεδιάζει να κατασκευάσει έναν μικρό πειραματικό αντιδραστήρα στην Ιαπωνία το 2024 σε συνεργασία με μια θυγατρική της Toshiba Corp. Η Ιαπωνία είναι καλή στην κατασκευή, ενώ οι ΗΠΑ είναι καλές στις επιχειρήσεις και το μάρκετινγκ, και θέλουν να συνδυάσουν τα δυνατά σημεία και των δύο χωρών για την κατασκευή ενός αντιδραστήρα σύντηξης, δήλωσε ο Nakamura, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα.
Επί του παρόντος, η Blue Laser Fusion σχεδιάζει να εμπορευματοποιήσει τον αντιδραστήρα σύντηξης, ο οποίος θα μπορούσε να παράγει 1 γιγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας, που ισοδυναμεί με την παραγωγή ενός μέσου αντιδραστήρα πυρηνικής ενέργειας. Το κόστος κατασκευής θα ήταν περίπου 3 δισεκατομμύρια δολάρια. Και η τεχνολογία σύντηξης έχει σχεδιαστεί για να αναπαράγει τη διαδικασία που συμβαίνει στον ήλιο για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας με ελεγχόμενο τρόπο. Σε αντίθεση με την πυρηνική σχάση, η σύντηξη δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα, καθιστώντας την μια πολλά υποσχόμενη πηγή ενέργειας όχι μόνο για τη Γη αλλά και για διαστημικές αποστολές. Για να ξεκινήσουν την ανάφλεξη με σύντηξη, οι ερευνητές πρέπει να θερμάνουν το καύσιμο σε περισσότερους από ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, ένα κατόρθωμα που έχουν επιτύχει χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων. Η κύρια πρόκληση, ωστόσο, είναι η διατήρηση της αντίδρασης και η παραγωγή περισσότερης ενέργειας από αυτή που καταναλώνεται στη διαδικασία σύντηξης. Στην προσπάθειά τους να διατηρήσουν την αντίδραση σύντηξης, οι πυρηνικοί επιστήμονες χρησιμοποιούν δύο κύριες μεθόδους. Το πρώτο περιλαμβάνει μαγνητικό περιορισμό, στον οποίο χρησιμοποιούνται ισχυροί μαγνήτες για να διατηρηθεί η κατάσταση πλάσματος του καυσίμου σε μια επιφάνεια δακτυλίου ή ένα σχήμα ντόνατ. Αυτή η μέθοδος οδήγησε στη δημιουργία αντιδραστήρων tokamak και έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον και επενδύσεις από εταιρείες και επενδυτές επιχειρηματικών κεφαλαίων. το δεύτερο χρησιμοποιεί λέιζερ και τα πυροδοτεί με γρήγορη διαδοχή. Ωστόσο, το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι οι μεγάλες συσκευές δεν μπορούν να εκτοξεύσουν λέιζερ σε συνεχή μοτίβο και οι μικρές συσκευές δεν μπορούν να παράγουν αρκετά υψηλή απόδοση για να ανάψουν το καύσιμο σύντηξης. Εδώ είναι που το Blue Laser Fusion πιστεύει ότι θα μπορούσε να κάνει τη διαφορά. Ο Nakamura, ο οποίος κέρδισε το βραβείο Νόμπελ για την πρωτοποριακή του εργασία στην ανάπτυξη διόδων εκπομπής μπλε φωτός, πιστεύει ότι η εταιρεία του μπορεί να χρησιμοποιήσει την τεχνογνωσία του στους ημιαγωγούς για να δημιουργήσει ένα ασφαλές μονοπάτι για την πραγματοποίηση της πυρηνικής σύντηξης και τη μετατροπή της σε εμπορικά βιώσιμη τεχνολογία. Συγκεκριμένες λεπτομέρειες της μεθόδου παραμένουν άγνωστες καθώς το Blue Laser Fusion βρίσκεται επί του παρόντος στη διαδικασία υποβολής αίτησης για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Ωστόσο, ο Nakamura είναι σίγουρος για τη σκοπιμότητα κατασκευής ενός λέιζερ ταχείας πυρκαγιάς και οραματίζεται έναν πυρηνικό αντιδραστήρα ενός γιγαβάτ στην Ιαπωνία ή τις Ηνωμένες Πολιτείες μέχρι το τέλος του αιώνα. Μέχρι να επιτευχθεί αυτό το ορόσημο, η εταιρεία σκοπεύει να κατασκευάσει ένα μικρό πιλοτικό εργοστάσιο στην Ιαπωνία μέχρι το τέλος του επόμενου έτους.
Στους μήνες από την έναρξή του, το Blue Laser Fusion έχει καταθέσει περισσότερες από δώδεκα αιτήσεις για διπλώματα ευρεσιτεχνίας στις Ηνωμένες Πολιτείες και σε άλλες χώρες. Η εταιρεία ερευνά επίσης τη χρήση βορίου αντί για δευτέριο ως καύσιμο για αντιδραστήρες σύντηξης. Η εταιρεία ισχυρίζεται ότι το βόριο είναι μια πιο ευνοϊκή επιλογή ως καύσιμο επειδή δεν παράγει επιβλαβή νετρόνια. Η Blue Laser Fusion έχει επίσης συνεργαστεί με άλλες ιαπωνικές εταιρείες, όπως η Toshiba Energy Systems & Solutions, κατασκευαστής στροβίλων για πυρηνικούς σταθμούς, και η YUKI Holdings με έδρα το Τόκιο, η οποία παρέχει υπηρεσίες κατασκευής μετάλλων. 2022 Τον Δεκέμβριο, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στις ΗΠΑ απέδειξε με επιτυχία τη χρήση λέιζερ για την παραγωγή περισσότερης ενέργειας από τη διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης. Ωστόσο, αυτό το επίτευγμα είναι μόνο στιγμιαίο και για να είναι εμπορικά βιώσιμη η σύντηξη μπλε λέιζερ, πρέπει να επιδείξουν μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα.
