Inertia Enterprises, o companie fondată în 2022, a primit o finanțare impresionantă de 450 de milioane de dolari de la investitori care au crezut în viziunea sa: comercializarea tehnologiei dezvoltate la National Ignition Facility (NIF) din cadrul Laboratorului Național Lawrence Livermore. NIF este un experiment științific extrem de complex, care a demonstrat pentru prima dată că fuziunea poate produce mai multă energie decât consumă. Însă, la NIF, producția de pelete de combustibil este un proces lent și costisitor, care poate dura peste o săptămână pentru o singură peletă. Acest ritm nu este deloc potrivit pentru o operațiune comercială.
Jeff Lawson, co-fondator și CEO al Inertia, explică faptul că, atunci când au analizat procesul de la NIF, și-au dat seama că acesta era conceput pentru prototipuri, nu pentru producție de masă. „Când te uiți cu adevărat la detalii, îți dai seama că ei fac doar câteva pelete pe an”, spune Lawson. „Mi-am pus pălăria de om de afaceri și mi-am zis: știu cum se numește asta: prototipuri.” Astfel, echipa Inertia și-a propus să transforme aceste prototipuri în produse fabricabile la scară industrială. „De aceea angajăm oameni de la companii precum Apple”, adaugă el. „Avem o mulțime de ingineri industriali care spun: «Bine, trebuie să-mi dau seama cum să fac asta de un miliard de ori într-o fabrică.»”
Dar peleta de combustibil de la NIF nu seamănă deloc cu un iPhone. Structura sa este extrem de complexă: exteriorul este o sferă de diamant, iar în interior se află un strat subțire de deuteriu și tritiu înghețate – izotopi ai hidrogenului care pot alimenta un reactor de fuziune. În interiorul stratului cristalin se află un amestec gazos de deuteriu și tritiu. Fiecare strat solid trebuie să fie cât mai aproape de perfecțiunea sferică, deoarece chiar și cele mai mici imperfecțiuni pot perturba procesul de aprindere și pot împiedica reacția de fuziune să atingă potențialul maxim.
Peletele sunt apoi învelite în carcase de aur, numite hohlraum, care convertesc energia laserului în raze X, comprimând peleta din interior. Dacă totul decurge conform planului, compresia determină fuziunea atomilor și eliberarea de energie. Inertia a trebuit să condenseze procesul de fabricație astfel încât să aibă sens comercial, fără a se îndepărta prea mult de fizica descoperită la NIF.
„Ce se întâmplă dacă încerci să faci totul mai repede?”, se întreabă Lawson. Echipa a avut un avantaj important: Annie Kritcher, co-fondatoare și cercetător principal la Inertia, a proiectat primul experiment de fuziune de la NIF care a eliberat mai multă energie decât a consumat. După mai multe runde de dezvoltare, startup-ul a reușit să crească cristalele în aproximativ 30 de minute, față de până la o săptămână la NIF. În total, o singură peletă de combustibil poate fi fabricată în aproximativ două-trei ore, iar procesul poate fi extins la scară industrială.
Inertia a dezvoltat acest proces cu ajutorul NIF, cu care a format un parteneriat public-privat. Totuși, Inertia are un avantaj pe care NIF nu îl are: startup-ul intenționează să folosească un laser de patru ori mai puternic decât cel de la NIF, ceea ce îi permite să tolereze mai multe imperfecțiuni în pelete. Acest lucru a accelerat și mai mult procesul de fabricație. „Avem de fapt multă marjă”, spune Lawson. „Strategia noastră este să dimensionăm excesiv driver-ul, adică laserul, pentru a ne oferi multă marjă de manevră în toate celelalte părți ale sistemului.”
Reducerea timpului de umplere a combustibilului are un efect secundar important: reduce cantitatea de tritiu pe care Inertia trebuie să o dețină la un moment dat. Tritiul este radioactiv, iar manipularea sa necesită precauții speciale. În plus, este extrem de scump – aproximativ 30.000 de dolari pe gram – și doar aproximativ 25 de kilograme sunt stocate la nivel global, potrivit revistei Science. Inertia, ca multe alte startup-uri de fuziune, intenționează să își producă propriul tritiu cu ajutorul reacțiilor de fuziune, dar are nevoie de un stoc inițial pentru a porni. Reducerea timpului de fabricație ajută la menținerea unui inventar mic.
Inertia estimează că centrala sa comercială la scară completă va folosi zece pelete de combustibil în fiecare secundă. „Prin reducerea latenței acestui pas, îți faci instalația mai mică, totul devine mai rapid și mai eficient”, explică Lawson. Această inovație ar putea fi un pas crucial în direcția transformării fuziunii nucleare dintr-un vis îndepărtat într-o realitate comercială.
De ce este important:
Această descoperire a Inertia Enterprises este importantă deoarece abordează una dintre cele mai mari bariere în calea comercializării fuziunii nucleare: producția rapidă și eficientă a combustibilului. Fuziunea nucleară este considerată sursa supremă de energie curată, deoarece nu produce emisii de carbon și are un potențial energetic imens. Însă, până acum, costurile și complexitatea producerii combustibilului au făcut ca aceasta să fie viabilă doar în laboratoare de cercetare. Prin reducerea timpului de fabricație de la zile la minute, Inertia nu doar că face procesul mai eficient, dar și reduce costurile și cantitatea de materiale radioactive necesare. Acest progres ar putea accelera dezvoltarea centralelor electrice cu fuziune, oferind o alternativă curată și practic inepuizabilă la combustibilii fosili. Într-o lume confruntată cu schimbări climatice și crize energetice, astfel de inovații sunt esențiale pentru un viitor sustenabil.
