به گزارش تجارت نیوز، انرژی همجوشی هسته‌ای که سال‌ها به عنوان یکی از بلندپروازانه‌ترین وعده‌های صنعت انرژی شناخته می‌شد، اکنون به تدریج از مرحله پژوهش و آزمایش به سمت ساخت نیروگاه‌های تجاری حرکت می‌کند. یکی از شرکت‌هایی که با سرعت زیادی این مسیر را دنبال می‌کند، Commonwealth Fusion Systems یا CFS است؛ شرکتی آمریکایی که با تکیه بر فناوری توکامک و آهنرباهای ابررسانای دمای بالا در تلاش است نخستین نیروگاه همجوشی در مقیاس شبکه خود را در ایالت ویرجینیا بسازد.
در تازه‌ترین تحول، گروه هیوندای موتور کره جنوبی به عنوان یکی از سرمایه‌گذاران CFS وارد این پروژه شده است. سرمایه‌گذاری هیوندای بخشی از دور جذب سرمایه یک میلیارد دلاری CFS است؛ دوری که در ژوئیه ۲۰۲۶ اعلام شد و مجموع سرمایه جذب‌شده این شرکت را به ۴ میلیارد دلار رساند. CFS می‌گوید این رقم حدود ۳۰ درصد از کل سرمایه جذب‌شده صنعت همجوشی هسته‌ای تا آن زمان را تشکیل می‌دهد.
هیوندای چرا روی همجوشی هسته‌ای سرمایه‌گذاری کرده است؟
ورود هیوندای به CFS صرفاً یک سرمایه‌گذاری مالی نیست. دو شرکت قصد دارند فرصت‌های همکاری در زمینه ساخت نیروگاه‌های آینده ARC را بررسی کنند. CFS اعلام کرده است که تخصص هیوندای در حوزه‌های صنعتی، مهندسی و زیرساختی می‌تواند در مسیر توسعه و مقیاس‌پذیری نیروگاه‌های همجوشی مورد استفاده قرار گیرد.
اهمیت این همکاری از آنجا ناشی می‌شود که ساخت یک نیروگاه همجوشی تجاری تنها به ساخت رآکتور و حل مسائل فیزیک پلاسما محدود نمی‌شود. برای تبدیل این فناوری به یک صنعت واقعی، شرکت‌ها باید بتوانند تجهیزات پیچیده را در مقیاس بزرگ تولید کنند، زیرساخت‌های نیروگاهی بسازند، زنجیره تأمین ایجاد کنند و نیروگاه را به شبکه برق متصل کنند.
هیوندای نیز اعلام کرده است که انرژی همجوشی می‌تواند در پاسخ به رشد تقاضای جهانی انرژی و حرکت به سوی آینده‌ای پایدارتر نقش مهمی داشته باشد. این شرکت همچنین قصد دارد در صورت پیشرفت پروژه، تخصص صنعتی، مهندسی و زیرساختی خود را در اختیار این صنعت نوظهور قرار دهد.
نیروگاه ARC چگونه قرار است برق تولید کند؟
فناوری اصلی CFS بر پایه دستگاهی به نام توکامک است. توکامک محفظه‌ای حلقه‌ای‌شکل دارد که در آن پلاسمای فوق‌داغ توسط میدان‌های مغناطیسی قدرتمند محصور می‌شود. هدف از این فرآیند، ایجاد شرایطی است که هسته‌های سبک هیدروژن بتوانند با یکدیگر همجوشی کنند و انرژی آزاد شود.
یکی از مهم‌ترین فناوری‌های مورد استفاده CFS، آهنرباهای ابررسانای دمای بالا یا HTS است. این آهنرباها می‌توانند میدان‌های مغناطیسی بسیار قدرتمندی ایجاد کنند و به CFS اجازه می‌دهند یک توکامک نسبتاً فشرده طراحی کند.
این فناوری ابتدا در پروژه SPARC مورد استفاده قرار گرفت؛ دستگاهی که CFS در تأسیسات خود در دیونس ماساچوست در حال مونتاژ آن است. SPARC قرار است نقش یک دستگاه نمایشی و آزمایشی را ایفا کند و اطلاعات و تجربه به‌دست‌آمده از آن برای ساخت نیروگاه بزرگ‌تر ARC مورد استفاده قرار گیرد. CFS نیز تأکید کرده است که SPARC و ARC در واقع دو مرحله از یک مسیر برای رساندن انرژی همجوشی به شبکه برق هستند.
ARC قرار است ۴۰۰ مگاوات برق خالص تولید کند
هدف CFS از ساخت ARC، تولید برق در مقیاس شبکه است. بر اساس طراحی فعلی این شرکت، نخستین نیروگاه ARC در صورت تحقق برنامه‌ها می‌تواند حدود ۴۰۰ مگاوات برق خالص به شبکه تحویل دهد.
CFS در اسناد فنی خود اعلام کرده است که مجموعه‌ای از پنج مقاله علمی داوری‌شده در ژوئن ۲۰۲۶، مبانی فیزیکی طراحی ARC را بررسی و اعتبارسنجی کرده‌اند. این مطالعات در یک مجموعه ویژه از Journal of Plasma Physics منتشر شده‌اند و بر اساس نتایج آنها، طراحی ARC از پایه فیزیکی لازم برای تولید مستمر ۴۰۰ مگاوات برق خالص برخوردار است. البته خود شرکت نیز تأکید کرده است که برخی عدم‌قطعیت‌ها همچنان باید با داده‌های حاصل از SPARC کاهش پیدا کنند.
در نتیجه، عدد ۴۰۰ مگاوات را باید به عنوان ظرفیت هدف طراحی ARC در نظر گرفت، نه برقی که تاکنون توسط یک نیروگاه تجاری همجوشی تولید شده است. موفقیت نهایی به عملکرد SPARC، ساخت ARC و عبور از چالش‌های مهندسی و عملیاتی وابسته خواهد بود.
CFS تاکنون ۴ میلیارد دلار سرمایه جذب کرده است
سرمایه‌گذاری جدید هیوندای در شرایطی انجام شده که CFS در سال ۲۰۲۶ موفق شده یک میلیارد دلار سرمایه جدید جذب کند. این دور سرمایه‌گذاری بزرگ‌ترین دور تأمین مالی یک شرکت فعال در حوزه همجوشی از زمان دور ۱.۸ میلیارد دلاری CFS در سال ۲۰۲۱ محسوب می‌شود.
با اضافه شدن این سرمایه جدید، مجموع سرمایه جذب‌شده CFS از زمان تأسیس در سال ۲۰۱۸ به ۴ میلیارد دلار رسیده است. این شرکت می‌گوید رقم مذکور تقریباً ۳۰ درصد از کل سرمایه جذب‌شده صنعت همجوشی هسته‌ای را تشکیل می‌دهد.
این حجم از سرمایه نشان می‌دهد که همجوشی هسته‌ای دیگر صرفاً یک موضوع دانشگاهی و آزمایشگاهی نیست و سرمایه‌گذاران بزرگ، صندوق‌های نهادی و شرکت‌های صنعتی نیز احتمال تبدیل آن به یک صنعت انرژی را جدی‌تر دنبال می‌کنند.
نیروگاه ARC در ویرجینیا ساخته می‌شود
CFS قصد دارد نیروگاه ARC را در پروژه‌ای موسوم به Fall Line Fusion Power Station در شهرستان چسترفیلد ایالت ویرجینیا بسازد. این نیروگاه قرار است نخستین پروژه همجوشی این شرکت در مقیاس شبکه باشد.
CFS همچنین در آوریل ۲۰۲۶ درخواست رسمی اتصال نیروگاه ARC به شبکه تحت مدیریت PJM Interconnection را ارائه کرد. PJM یکی از بزرگ‌ترین بازارهای عمده‌فروشی برق آمریکا را مدیریت می‌کند و شبکه تحت پوشش آن ظرفیت حدود ۱۸۲ هزار مگاوات را در ۱۳ ایالت و ناحیه کلمبیا پوشش می‌دهد و به بیش از ۶۵ میلیون مشتری خدمات‌رسانی می‌کند.
ارائه درخواست اتصال به شبکه اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان می‌دهد CFS از هم‌اکنون موضوع انتقال برق نیروگاه آینده را در کنار ساخت رآکتور دنبال می‌کند. این شرکت امیدوار است ARC در اوایل دهه ۲۰۳۰ به شبکه برق متصل شود.
گوگل و Eni مشتری برق نیروگاه آینده شده‌اند
CFS پیش از راه‌اندازی ARC توانسته است مشتریان بالقوه برق این نیروگاه را نیز جذب کند. شرکت انرژی ایتالیایی Eni در سال ۲۰۲۵ یک قرارداد خرید برق به ارزش بیش از ۱ میلیارد دلار با CFS امضا کرد که مربوط به برق تولیدی نیروگاه ۴۰۰ مگاواتی ARC در ویرجینیاست.
CFS همچنین اعلام کرده است که گوگل و Eni توافق‌هایی برای خرید برق این نیروگاه امضا کرده‌اند که در مجموع بیش از نیمی از برق تولیدی ARC را پوشش می‌دهد. به این ترتیب، بخشی قابل توجه از تولید آینده نیروگاه حتی پیش از آغاز فعالیت آن، مشتری بالقوه خواهد داشت.
این قراردادها برای CFS اهمیت اقتصادی بالایی دارند، زیرا نشان می‌دهند تقاضای صنعتی برای برق همجوشی در حال شکل‌گیری است. در صورت موفقیت فناوری، شرکت‌هایی که به برق پاک و پایدار در مقیاس بالا نیاز دارند می‌توانند از مشتریان اصلی این نیروگاه‌ها باشند.
آیا همجوشی هسته‌ای واقعاً وارد عصر تجاری می‌شود؟
همجوشی هسته‌ای یکی از پیچیده‌ترین پروژه‌های علمی و مهندسی جهان محسوب می‌شود. دستیابی به پلاسمای داغ و کنترل آن تنها یکی از مراحل کار است و ساخت تجهیزاتی که بتوانند در شرایط شدید برای مدت طولانی و به شکل اقتصادی کار کنند، چالش بزرگ دیگری محسوب می‌شود.
CFS تلاش کرده است با استفاده از آهنرباهای HTS، اندازه و پیچیدگی توکامک را کاهش دهد و مسیر ساخت نیروگاه‌های تجاری را کوتاه‌تر کند. این شرکت همچنین از تجربه حاصل از SPARC برای توسعه ARC استفاده می‌کند و همزمان در حال ایجاد همکاری با شرکت‌های صنعتی و انرژی در نقاط مختلف جهان است.
ورود هیوندای به جمع سرمایه‌گذاران، جذب مجموع ۴ میلیارد دلار سرمایه، انتشار مطالعات داوری‌شده درباره فیزیک ARC، قراردادهای خرید برق با شرکت‌هایی مانند Eni و گوگل و همچنین آغاز فرآیند اتصال به شبکه PJM، همگی نشان می‌دهند CFS تلاش دارد تمام زنجیره تجاری‌سازی همجوشی را به صورت همزمان پیش ببرد.
سرمایه‌گذاری هیوندای در Commonwealth Fusion Systems را می‌توان یکی از نشانه‌های مهم افزایش بلوغ صنعت همجوشی هسته‌ای دانست. CFS اکنون از یک شرکت صرفاً تحقیقاتی فاصله گرفته و در حال ساخت زنجیره‌ای است که از توسعه آهنرباهای ابررسانا و رآکتور SPARC آغاز می‌شود و در نهایت به نیروگاه ۴۰۰ مگاواتی ARC در ویرجینیا می‌رسد.
اگر SPARC بتواند عملکرد مورد انتظار را اثبات کند و CFS نیز بتواند چالش‌های مهندسی و ساخت ARC را طبق برنامه پشت سر بگذارد، اوایل دهه ۲۰۳۰ می‌تواند به یکی از مهم‌ترین مقاطع تاریخ انرژی همجوشی تبدیل شود. در آن صورت، برق تولیدشده از همجوشی برای نخستین بار می‌تواند از آزمایشگاه‌ها و دستگاه‌های تحقیقاتی عبور کرده و به شبکه برق تجاری برسد.
با این حال، هنوز نباید موفقیت نهایی پروژه را قطعی دانست. نیروگاه ARC هنوز در مرحله توسعه قرار دارد و بسیاری از چالش‌های فنی و عملیاتی باید در مسیر ساخت و بهره‌برداری برطرف شوند. آنچه اکنون مشخص است، افزایش چشمگیر سرمایه‌گذاری و ورود شرکت‌های بزرگ صنعتی به این حوزه است؛ روندی که می‌تواند رقابت برای ساخت نخستین نیروگاه تجاری همجوشی هسته‌ای را در سال‌های آینده شدت ببخشد.
