Zap Energy Memamerkan Prototipe Kekuatan Fusi Barunya, Century

Bagi pecinta tenaga fusi, mencapai titik impas adalah sesuatu yang sangat penting: titik di mana reaksi fusi menghasilkan tenaga lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk menyalakannya. Hanya satu percobaan ilmiah, di National Ignition Facility, yang berhasil mencapai prestasi tersebut, dan dibutuhkan lebih dari satu dekade untuk menyempurnakan sistem tersebut hingga mencapai hasil yang luar biasa.

“Hari dimana hasil NIF, tentu saja, merupakan hasil ilmiah yang sangat dirayakan. Mereka semua berhak mendapatkan Hadiah Nobel,” Benj Conway, salah satu pendiri dan CEO Zap Energy, mengatakan kepada TechCrunch. “Tapi tahukah Anda, keesokan harinya, pertanyaannya adalah, lalu apa? Apa selanjutnya?”

Meski NIF berhasil meningkatkan hasil pertamanya, namun perangkat tersebut masih menemui jalan buntu. Hal ini dimaksudkan untuk menyelidiki batas-batas fisika, bukan menjual listrik ke jaringan listrik.

Untuk startup seperti Zap, “jadi apa” membutuhkan jawaban yang lebih baik.

Jawaban Zap, sejauh ini, adalah perangkat baru bernama Century, yang baru-baru ini mengumpulkan Seri D senilai $130 juta. Setelah merahasiakan Century selama beberapa bulan, startup tersebut memberikan bocoran kepada TechCrunch, berbagi detail eksklusif tentang operasinya. dan apa yang ingin Anda pelajari dengan menggunakannya.

Zap mengambil pendekatan unik terhadap daya fusi yang dikenal sebagai Z-pinch yang distabilkan aliran geser. Alih-alih menggunakan magnet atau laser untuk memeras plasma, ia mengirimkan listrik melalui aliran plasma. Arus menghasilkan medan magnet yang menekan plasma – terjepit – dan berakhir dengan fusi. Perusahaan telah mempelajari fenomena tersebut melalui serangkaian perangkat di fasilitasnya di Negara Bagian Washington.

Tapi Century bukan hanya ujian fisika, kata Conway.

“Fokus kami tidak hanya pada fisika, tetapi juga pada rekayasa sistem. Kami bukan hanya perusahaan fisika plasma. Kami sedang mengembangkan semua teknologi pendukung utama yang kami perlukan untuk mewujudkan fusi komersial. “Kami pikir melakukan semua ini secara paralel – pada waktu yang sama, sekaligus – adalah cara tercepat untuk benar-benar menghadirkan produk komersial,” katanya. “Abad adalah inkarnasi dari itu.”

Perangkat demonstrasi ini tingginya sekitar satu setengah lantai, dan ruang reaksi berlapis bismut cair di dalamnya seukuran pemanas air rumah tangga. Jika digabungkan, komponen-komponen utama akan memakan ruang yang sama besarnya dengan bus tingkat, dan Zap memperkirakan modul skala komersialnya, yang akan menghasilkan listrik sebesar 50 megawatt, akan menempati jumlah ruang yang sama.

Untuk tetap berada di jalur menuju pembangkit listrik komersial, Zap perlu mencapai tiga pencapaian: Pertama, Zap harus mampu menghasilkan pulsa tegangan tinggi secara sering dan terus menerus. Beberapa minggu setelah dinyalakan pada musim panas ini, Century menembakkan 1.080 pulsa berturut-turut. Sejauh ini, bagus sekali.

Langkah selanjutnya adalah mendemonstrasikan teknologi tersebut kepada Departemen Energi, dengan menjalankan perangkat tersebut selama lebih dari dua jam dengan interval sepuluh detik untuk menghasilkan setidaknya 1.000 pulsa plasma. Pada akhirnya, untuk beroperasi sebagai pembangkit listrik komersial, reaktor Zap perlu menghasilkan 10 pulsa per detik selama berbulan-bulan.

Setelah Century menyelesaikan demonstrasi untuk Departemen Energi, tim akan menambahkan lebih banyak bismut cair ke ruang reaksi. Logam cair melindungi seluruh perangkat sekaligus menyerap panas yang, dalam aplikasi komersial, dapat digunakan untuk menghasilkan listrik. Century akan mampu menampung lebih dari satu metrik ton logam cair, meski untuk saat ini beratnya mulai dari 70 kg.

Terakhir, perusahaan perlu memastikan bahwa elektroda mereka, bagian yang menghasilkan pulsa listrik, dapat menahan panas dan partikel yang dilepaskan oleh setiap reaksi fusi. Bagian-bagian itu tidak akan bertahan selamanya; semua pembangkit listrik komersial harus menjalani pemeliharaan di beberapa titik. Pertanyaannya biasanya seberapa sering dan berapa lama. Zap perlu memastikan bagian-bagian yang paling rentan dapat bertahan cukup lama agar masuk akal secara finansial bagi produsen listrik.

Tahun depan, perseroan akan menambah jumlah pasokan listrik ke ruang reaksi hingga mencapai 100 kilowatt. Dalam prosesnya, Conway berharap perusahaannya akan mengubah Century sedikit demi sedikit. “Padahal Century itu satu platform, satu nama, tapi banyak generasi di dalamnya,” ujarnya. “Kami mengulanginya secara berulang-ulang.”

Jika Century berjalan sesuai rencana, “harapan saya adalah kita dapat membangun demo tersebut hingga dekade ini,” kata Conway. Dan jika semuanya berjalan baik, pembangkit listrik komersial akan menyusul pada awal tahun 2030an.

Itu banyak sekali “seandainya,” sesuatu yang diakui Conway. “Saya yakin ketika kita memotong pita pembangkit listrik pertama kita dan memikirkan tentang masalah tersulit yang harus kita selesaikan dalam lima tahun terakhir, tebakan saya adalah bahwa fisika plasma dan kelebihannya akan ada dalam daftar. Tapi saya yakin masih banyak hal lain yang ada dalam daftar itu.”

Ini adalah “hal-hal lain” yang mungkin membuat atau menghancurkan kekuatan fusi komersial.

“Fusi harus bersaing dengan cara lain untuk menghasilkan listrik dan panas. Jika pembangkit listrik fusi jauh lebih mahal dibandingkan pembangkit listrik lainnya, maka jumlahnya tidak akan sebanyak itu. Mungkin ada satu yang kami bawa kepada anak-anak kami dan tunjukkan pada karyawisata sekolah, dan hanya itu,” kata Conway. “Keekonomian dari hal-hal ini akan menjadi sangat penting.”