از دهه 1950، بحث همجوشی و وعده آن برای تولید انرژیِ تقریباً نامحدود و بدون انتشار کربن ، همیشه 20 سال با ما فاصله داشته است، و این شوخی قدیمی کماکان ادامه پیدا کرده ، اما امروزه انتظار می رود که همجوشی در دهه آینده تجاری شود و فرصت هایی را هم برای بخش مهندسی عمران ایجاد کند.
(* همجوشی یا فیوژن : فرایندی برعکس عمل شکافت هستهای است. در فرایند همجوشی هستهای هستههای سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هستههای سنگینتر و مقداری انرژی تولید میشود)
در سراسر جهان، بیش از 40 شرکت، از طریق رویکردهای مختلف، در حال به ثمر رساندن انرژی همجوشی به صورت تجاری هستند. بسیاری از آنها انتظار دارند تا اوایل دهه 2030 شروع به کار کنند.
از آنجایی که نوآوران امروزی همجوشی ، از اثبات مفهومی در نیروگاه های آزمایشی به سمت صنعت جهانی در مقیاسی کامل میروند، به نیروی کار مهندسی زیادی نیاز خواهند داشت . در ابتدا از نوع مهندسان مکانیک و برق برای تولید راکتورها و سپس به خدمات مهندسی عمران برای ساخت نیروگاههای واقعی نیاز دارند.
در سال 2022، شرکت های همجوشی بیش از 500 میلیون دلار برای زنجیره تامین خود هزینه کردند. تا زمانی که آنها اولین نیروگاه های خود را بسازند، که احتمالاً در اوایل دهه 2030 خواهد بود، این رقم به بیش از 7 میلیارد دلار در سال خواهد رسید. با نگاهی به دور دست ، صنعت همجوشی بالغ ،یعنی در بازه های زمانی بین 2035 تا 2050 ، این هزینه ها به احتمال زیاد تریلیون ها دلار خواهد بود زیرا این نیروگاه ها در مقیاس بزرگ ساخته می شوند. این آمار بر اساس داده های یک نظرسنجی، از شرکت های همجوشیِ خصوصی است که توسط انجمن صنعت همجوشی (FIA) انجام شده و در گزارش زنجیره تامین، فرصت ها و چالش های همجوشی ارائه شده است.
مهارت های توسعه فناوری همجوشی با مهارت های مورد نیاز برای ساخت و راه اندازی نیروگاه ها، یکسان نیست. تبدیل دستگاه های آزمایشی به نیروگاه های تجاری نیازمند آن است که شرکت های مهندسی، تدارکات و ساخت وسازِ (EPC)با تجربه در زمینۀ ارائه پروژه های بزرگ، فن آوری های نیروگاه های همجوشی را به زیرساخت انرژی تبدیل کنند.
چه چیزی مورد نیاز خواهد بود؟
اگرچه ساختن یک نیروگاه همجوشی تجاری به هیچ وجه کار ساده ای نیست، اما مهم است که به خاطر داشته باشید که همجوشی ، شکافت نیست و این به معنای عدم دفع زباله های رادیواکتیو با عمر طولانی در فرآیند همجوشی است که خطرات و چالش های زیادی را در طراحی طرح های نیروگاه و تدارکات آن کاهش می دهد.
در حالی که برخی از طرحهای همجوشی فعلی قصد دارند برق را مستقیماً از دستگاه همجوشی استخراج کنند، سایر شرکتهای همجوشی قصد دارند مرحله میانی گرما را در نظر بگیرند. این بدان معناست که برخی از نیروگاه های همجوشیِ تجاریِ اولیه ، تا جایی که یک دستگاه همجوشی گرمایی تولید میکند که بخار ایجاد میکند و توربینهای تولید برق را به حرکت در میآورد، احتمالاً بیشتر شبیه به نیروگاههای سوخت فسیلی خواهد بود تا نیروگاههای شکافت. در صورت عبور از چالش ادغام دستگاه های همجوشی در هسته نیروگاه و هدایت گرمای آنها به مکان های مناسب، انجام موارد بسیار دیگر، می تواند براساس طرح های موجود باشند.
مدل های کسب و کار متفاوت خواهند بود. بسیاری از شرکتهای همجوشی گفتهاند که میخواهند کار خود را گسترش دهند و با شرکای خود در ساخت چنین نیروگاه هایی همکاری کنند. برخی دیگر اما طرح یا مجوز دستگاه های خود را به صاحبان و اپراتورهای نیروگاه می فروشند. همچنین این احتمال وجود دارد که شاهد بازسازی نیروگاههای سوخت فسیلی منسوخ شده، باشیم. در هر صورت، در زمینه مهندسی عمران کارهای زیادی باید انجام شود.
در حال حاضر برای آماده شدن چه باید کرد؟
در حالی که ممکن است هنوز یک دهه به فرصت واقعی مهندسی عمران باقی مانده باشد، اما زمانی که این فرصت از راه برسد بسیار بزرگ خواهد بود. هنگامی که مفهوم همجوشی از نظر تجاری عملی شود، ما باید هر چه سریعتر شروع به تولید نیروگاه ها با مقیاس بزرگ در سرتاسر جهان کنیم تا به سرعت عرضه این انرژی پاک و قابل اعتماد را گسترش دهیم. مهندسی عمران همیشه یک روند طولانی بوده است، بنابراین اکنون زمان شروع آماده سازی برای همجوشی است.
مهمترین کاری که اکنون باید انجام دهید این است که این فرصت را درک کنید تا بتوانید برنامه های خود را شکل دهید. با نیازهای فعلی و آتی این صنعت آشنا شوید. در رویدادها و انجمن های شبکه سازی و سخنرانی ها حضور پیدا کنید. با استارت آپ های همجوشی و صنعت وسیع همجوشی ، از جمله تامین کنندگان و تصمیم گیرندگان دولتی، همکاری کنید . شما حتی می توانید به عنوان یک عضو وابسته به انجمن صنعت همجوشی بپیوندید. به گزارشِ وضعیتِ سالانۀ انجمنِ صنعتِ همجوشی، که مشخصات شرکتهای همجوشی خصوصی، از جمله پیشبینی زمان رسیدن آنها به بازار را نشان میدهد، توجه داشته باشید.
ارتباط بیشتر و بهتر با شرکتهای همجوشی به شما کمک میکند تا بفهمید کارها با چه سرعت و در چه جهتی در حال انجام هستند و به شما کمک میکند تا ظرفیت مناسب را با سرعت مناسب آماده و ایجاد کنید. همچنین به شما این امکان را می دهد که به شرکت های همجوشی در مورد عناصر طراحی که ادغام در نیروگاه ها را آسان تر می کند مشاوره دهید و کار آینده خود را آسان تر کنید.
ورود زودهنگام همچنین به شما این فرصت را میدهد که به شکلدهی مقررات و استانداردهای همجوشی کمک کنید. هر دو این حوزه های در حال تکامل ، از ورود کسانی که نیروگاه های همجوشی نهایی را تحویل خواهند داد، بهره مند خواهند شد. باز هم تاکید می شود که تعامل با صنعت همجوشی اولین گام کلیدی است.
احتمالا چند سالی طول می کشد تا شاهد مناقصه پروژه های بزرگ ساخت نیروگاه های همجوشی باشیم اما قطعا این پروژه ها در راه هستند.
نویسنده مقاله : اندرو هالند، مدیر عامل انجمن صنعت همجوشی
مطالب مرتبط
افراد دارای مهارت در این زمینه
در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .