20 ธ.ค. 2019 เวลา 16:18 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ขอเชิญพบกับเตาปฎิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นอีกรูปแบบ โดย General Fusion บริษัท Startup จากแคนนาดาที่ Jeff Bezos มหาเศรษฐีเจ้าของ Amazon ร่วมหยอดเงินลงทุน 😉
ดูเหมือนว่า Bezos ยังคงมุ่งมั่นที่จะทำให้โลกเป็นบ้านที่น่าอยู่มากกว่าการที่จะย้ายไปอยู่ดาวดวงอื่นอย่างที่เขาเคยกล่าวไว้ 😊👍
เครึ่องจักรหน้าตาเหมือนหลุดออกมาจากภาพยนตร์ไซไฟนี้คือ เตาปฎิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นแบบลูกผสม, เครดิตภาพ General Fusion/ Blue origin
จากโพสเมื่อวานกับข่าวความก้าวหน้าของจีนในการเตรียมเดินเครื่องเตาปฎิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นตัวใหม่ปีหน้า
2
วันนี้จะพาไปดูเตาปฎิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นแบบผสมที่เรียกว่า Magnetized target fusion (MTF) ซึ่งผสมกันระหว่างหลักการของ magnetic confinement fusion (MCF) ซึ่งใช้อยู่ในเตาแบบ Tokamak ที่จีนกำลังจะเดินเครื่องปีหน้า
และอีกแบบคือ inertial confinement fusion (ICF) ที่ใช้หลักการในการให้ความร้อนและแรงดันมหาศาลให้กับก้อนเชื้อเพลิงขนาดเท่าหัวเข็มหมุดโดยเลเซอร์พลังสูงยิงใส่จนเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์
1
หน้าตาภายใน Target Chamber ซึ่งอยู่ในแกนเตาปฏิกรณ์แบบ ICF
** เตาปฏิกรณ์ General Fusion **
หน้าตาของเตาที่ออกแบบไว้นี่หน้าตาจะเหมือนกับยานมนุษย์ต่างดาวยังไงยังงั้นเลยทีเดียว 😅
ซึ่งปุ่ม ๆ ที่เห็นนั่นคือลูกสูบที่ขับดันด้วยไอน้ำแรงดันสูง
โดยในตอนเริ่มเดินเครื่องส่วนแกนเตาที่เรียกว่า Compression Chamber จะมีโลหะเหลว และในแต่ละลูกสูบก็จะบรรจุโลหะเหลวไว้
ก๊าซไฮโดรเจนที่เป็นเชื้อเพลิงจะถูกเติมเข้าแกนเตาทรงกลมซึ่งบรรจุโลหะเหลวไว้จากทางด้านบน
ก๊าซไฮโดรเจนที่ถูกกระตุ้นให้อยู่ในสถานะพลาสมาไหลจะเข้าไปอยู่ด้านในของแกนเตา
ที่ซึ่งพลาสมาของก๊าซไฮโดรเจนที่เป็นเชื้อเพลิงจะถูกโอบไว้ด้วยโลหะเหลว
แล้วลูกสูบก็จะกดโลหะเหลวพุ่งเข้าบีบพลาสมาอย่างรวดเร็วจากทุกทิศทาง
แรงดันมหาศาลจะทำให้พลาสมาที่ถูกอัดเริ่มปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา
ขั้นตอนการอัดก้อนพลาสมานี้ต้องแม่นยำและสอดคล้องกันทุกลูกสูบ เหมือนเวลาเราบีบลูกโป่งอัดด้วยมือสองข้างถ้ากางนิ้วมากไปลูกโป่งก็จะปลิ้นออกมาได้
ซึ่งจะไปอุ่นโลหะเหลวให้ร้อนถึง 6,000 องศาเซลเซียส
ก่อนจะถูกปั้มออกไปยังอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำเพื่อผลิตไอน้ำแรงดันสูง
ซึ่งไอน้ำที่ได้ก็นำไปหมุนเทอร์ไบน์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าแบบเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในปัจจุบัน
1
โดยไอน้ำส่วนหนึ่งก็จะถูกนำมาขับตัวลูกสูบสำหรับการจุดปฏิกรณ์ในรอบถัดไปซึ่งจะเกิดทุกวินาทีต่อเนื่องกันไป เพื่อให้ได้ไอน้ำต่อเนื่องในการผลิตกระแสไฟฟ้า
ผังการทำงานของเตาแบบลูกผสมนี้
โดยโรงไฟฟ้าที่ออกแบบไว้นี้จะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้โรงละ 100-200 เมกกะวัตต์
Info Graphic ของโรงไฟฟ้า General Fusion
ปัจจุบัน General Fusion ได้สร้างเตาทดสอบที่ประกอบด้วยลูกสูบ 12 ตัวและเมื่อเดินเครื่องทดสอบหลักการทำงานของเตาปฏิกรณ์จนได้ผลเป็นที่น่าพอใจ ก็จะเตรียมพัฒนาเตาในรุ่นถัดไป
เตาทดสอบตัวล่าสุดของ General Fusion
โดย General Fusion เป็นบริษัท Startup สัญชาติแคนนาดาก่อตั้งเมื่อปี 2015 โดยมี Bezos เป็นหนึ่งในผู้ให้เงินทุนสนับสนุน ทั้งนี้การระดมทุนครั้งล่าสุดก็ได้เงินทุนสนับสนุนโครงการอีกกว่า 65 ล้านดอลล่าสหรัฐฯ
เตาทดสอบรุ่นแรกของ General Fusion
รวมถึงเงินทุนสนับสนุนจาก Canada's Strategic Innovation Fund อีก 50 ล้านดอลล่าสหรัฐฯ ทำให้ปัจจุบัน General Fusion สามารถระดมทุนไปได้แล้วกว่า 200 ล้านดอลล่าสหรัฐฯ
ครับ บริษัท Startup ที่ระดมทุนไปได้แล้ว 6,000 ล้านบาท 😅
แต่ก็ถึงว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับเงินทุนวิจัยของเตาปฏิกรณ์ ITER ที่มีมูลค่าโครงการถึง 600,000 ล้านบาท
ความเห็นส่วนตัว ผมว่าเตาของ General Fusion มีความเป็นไปได้ในการเข้าสู่ตลาดผลิตไฟฟ้าได้เร็วกว่าเตาแบบ Tokamak หรือ ICF มาก เพราะทั้ง 2 แบบนี้ยังมีปัญหาเรื่องการจะเก็บเกี่ยวพลังงานความร้อนที่ได้เพื่อนำมาผลิตกระแสไฟฟ้า
ก็เป็นอีกเทคโนโลยีที่น่าจับตาและอาจจะทำให้เรามีโอกาสได้ใช้พลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นอย่างที่หวังได้ในเร็ววันนี้ 😉
เครดิตภาพอื่น ๆ: แคปจากคลิปด้านบน

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา