آغاز عصر جدید انرژی پاک

انرژی هم‌آفرین منبع پایان‌ناپذیر

انرژی هم‌آفرین ۲۰۲۵ به یکی از مهم‌ترین خبرهای علمی و فناوری سال تبدیل شده است. برای نخستین بار در تاریخ، دانشمندان توانستند به دستاوردی برسند که تا چند دهه پیش تنها یک رویا بود: تولید انرژی بیشتر از مقدار انرژی مصرفی برای آغاز واکنش. این موفقیت به معنای آن است که بشریت به نقطه‌ای تاریخی نزدیک می‌شود؛ نقطه‌ای که می‌تواند پایان وابستگی به سوخت‌های فسیلی و حتی شکافت هسته‌ای باشد.  Fusion Power همان فرآیندی است که خورشید را روشن نگه می‌دارد و اکنون محققان در آزمایشگاه‌ها توانسته‌اند آن را روی زمین بازآفرینی کنند.

انرژی هم‌آفرین چیست؟

به گزارش خبر ICT – انرژی هم‌آفرین (Fusion Energy) فرایندی است که در آن دو هسته اتمی سبک مانند هیدروژن در دما و فشار بسیار بالا به یکدیگر متصل شده و هسته‌ای سنگین‌تر تشکیل می‌دهند. این فرآیند انرژی عظیمی آزاد می‌کند. تفاوت بزرگ این روش با شکافت هسته‌ای (Fission) در این است که در شکافت، یک هسته سنگین مثل اورانیوم به دو هسته سبک‌تر تقسیم می‌شود، اما در هم‌آفرین، برعکس، دو هسته سبک ترکیب می‌شوند.
ویژگی‌های کلیدی انرژی هم‌آفرین:

• بدون کربن: برخلاف سوخت‌های فسیلی، آلودگی و گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند.

• منبع پایان‌ناپذیر: سوخت اصلی آن ایزوتوپ‌های هیدروژن است که در آب دریا به وفور یافت می‌شود.

• ایمنی بالا: برخلاف شکافت، زباله‌های رادیواکتیو طولانی‌مدت تولید نمی‌کند.

دستاورد تاریخی ۲۰۲۵

در سال ۲۰۲۵، چندین مرکز تحقیقاتی گزارش دادند که برای نخستین بار، آزمایش‌هایشان به «بازده مثبت انرژی» رسیده است. به عبارت دیگر، انرژی تولیدشده در واکنش هم‌آفرین بیشتر از انرژی مصرفی برای آغاز آن بوده است.
این دستاورد در مرکز ملی احتراق آمریکا (NIF) و همچنین آزمایشگاه‌های خصوصی مانند Helion Energy با حمایت مایکروسافت ثبت شد. برای دهه‌ها، بزرگ‌ترین مانع در راه استفاده تجاری از انرژی هم‌آفرین، نیاز به مصرف انرژی بیش از تولید آن بود. اما حالا، این مانع برای اولین بار برداشته شده است.

پروژه‌های کلیدی انرژی هم‌آفرین در جهان

۱. NIF آمریکا

مرکز ملی احتراق آمریکا (National Ignition Facility) با استفاده از لیزرهای پرقدرت توانست در چندین آزمایش، انرژی خالص مثبت تولید کند. این مرکز عملاً اولین جایی بود که خبر «برابری انرژی» را اعلام کرد.

۲. ITER فرانسه

پروژه ITER در جنوب فرانسه، بزرگ‌ترین همکاری علمی بین‌المللی در تاریخ است. بیش از ۳۵ کشور در این پروژه سرمایه‌گذاری کرده‌اند. هدف آن ساخت یک رآکتور هم‌آفرین آزمایشی با استفاده از فناوری «توکامک» (محفظه‌ای حلقه‌ای برای محبوس کردن پلاسما) است. هرچند ITER هنوز به نتیجه نهایی نرسیده، اما پیش‌بینی می‌شود تا دهه ۲۰۳۰ نقش مهمی در تجاری‌سازی انرژی هم‌آفرین ایفا کند.

۳. Helion Energy

شرکت Helion Energy آمریکا، با حمایت مالی مایکروسافت، یکی از سریع‌ترین پیشرفت‌ها را داشته است. آن‌ها قول داده‌اند تا پایان دهه ۲۰۲۰ نخستین نیروگاه تجاری هم‌آفرین را راه‌اندازی کنند. قرارداد این شرکت با مایکروسافت برای تأمین انرژی پاک، نشان می‌دهد که غول‌های فناوری به جدیت این مسیر ایمان آورده‌اند.

۴. TAE Technologies

شرکت TAE در کالیفرنیا نیز روش متفاوتی را دنبال می‌کند و از فناوری‌های نوین پلاسما استفاده می‌کند. این شرکت موفق شده طول عمر پلاسما را به میزان بی‌سابقه‌ای افزایش دهد که یکی از چالش‌های اصلی در این حوزه است.

چرا این موفقیت مهم است؟

۱. پایان عصر سوخت‌های فسیلی: دیگر نیازی به نفت، گاز یا زغال‌سنگ نخواهد بود.
۲. حل بحران اقلیمی: انرژی هم‌آفرین می‌تواند انتشار کربن جهانی را به طور چشمگیری کاهش دهد.
۳. انرژی ارزان و بی‌پایان: منابع هیدروژن تقریباً بی‌انتها هستند.
۴. امنیت انرژی جهانی: کشورها دیگر برای تأمین انرژی به واردات سوخت وابسته نخواهند بود.

چالش‌های باقی‌مانده

با وجود این دستاورد تاریخی، انرژی هم‌آفرین هنوز تا تجاری‌سازی فاصله دارد.

• زیرساخت‌های عظیم: ساخت رآکتورهای هم‌آفرین بسیار پیچیده و پرهزینه است.

• پایداری واکنش: ایجاد یک واکنش پایدار برای ساعت‌ها یا روزها هنوز در حد آزمایش نیست.

• زمان‌بندی بهره‌برداری: بسیاری از کارشناسان معتقدند نخستین نیروگاه تجاری هم‌آفرین احتمالاً بین سال‌های ۲۰۳۵ تا ۲۰۴۵ وارد مدار می‌شود.

جهان با هم‌آفرین

دستاوردهای ۲۰۲۵ نشان دادند که انقلاب انرژی نزدیک است. اگر این فناوری به بهره‌برداری تجاری برسد:

• بازار نفت و گاز دگرگون خواهد شد. کشورهای صادرکننده انرژی باید اقتصاد خود را متنوع کنند.

• شهرهای هوشمند و صنایع آینده می‌توانند بدون دغدغه انرژی رشد کنند.

• کیفیت زندگی بشر به دلیل دسترسی به انرژی پاک و ارزان ارتقا خواهد یافت.

بزرگ‌ترین مزیت: پایان زباله‌های هسته‌ای

برخلاف شکافت هسته‌ای که پسماندهای رادیواکتیو با نیمه‌عمر هزاران سال تولید می‌کند، در هم‌آفرین:

• محصول واکنش عمدتاً هلیوم است؛ گازی بی‌ضرر و سبک.

• تنها چالش، نوترون‌های پرانرژی هستند که ممکن است مواد سازه‌ای رآکتور را کمی رادیواکتیو کنند، اما این اثر در مقیاس چند دهه از بین می‌رود، نه هزاران سال.

• بنابراین انرژی هم‌آفرین عملاً بدون زباله هسته‌ای پایدار و خطرناک است.

جدول مقایسه شکافت و هم‌آفرین

چرا این دستاورد مهم است؟

• انرژی پاک و بی‌انتها

• حذف خطر زباله‌های هسته‌ای

• ایمنی بیشتر نسبت به نیروگاه‌های فعلی

• امکان جایگزینی سوخت‌های فسیلی و کاهش بحران اقلیمی

آینده انرژی هم‌آفرین

پیش‌بینی می‌شود نخستین نیروگاه‌های تجاری هم‌آفرین بین سال‌های ۲۰۳۵ تا ۲۰۴۵ به بهره‌برداری برسند. با این حال، پیشرفت‌های سریع در ۲۰۲۵ نشان داد که این آینده شاید زودتر از آن چیزی باشد که انتظار داشتیم.

سال ۲۰۲۵ نقطه عطفی در تاریخ علم بود. انرژی هم‌آفرین از یک رویا به واقعیتی دست‌یافتنی تبدیل شد. گرچه هنوز تا نیروگاه‌های تجاری فاصله داریم، اما دیگر کسی نمی‌تواند تردید کند که آینده انرژی در دستان هم‌آفرین است. این دستاورد نه تنها امید تازه‌ای برای مبارزه با تغییرات اقلیمی ایجاد کرده، بلکه می‌تواند جهان را وارد عصری نوین از توسعه پایدار کند.

منابع

Nvidia و Google سرمایه‌گذار بزرگ انرژی هم‌آفرین شدند
Bloomberg – Nvidia Joins Google to Fund Fusion Power Plant

جمع‌آوری ۹۰۰ میلیون دلار سرمایه برای پروژه SPARC
Financial Times – Commonwealth Fusion Systems raises funds

گوگل قرارداد استفاده از انرژی هم‌آفرین برای دیتاسنترها را امضا کرد
Times of India – Google goes nuclear as tech signs deal

دستاورد تاریخی هم‌آفرینی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور
The Verge – Nuclear Fusion Project Breakthrough

🔗 شکستن رکورد انرژی تولیدی در هم‌آفرینی: ۸.۶ مگاژول
TechSpot – Fusion Breakthrough at NIF

گردآورنده : مرجان بزرگیان سردبیر پایگاه خبری ارتباطات و فناوری اطلاعات

آینده تکنولوژی جهان در سال ۲۰۲۵

سفر به فراسوی مرزهای طراحی معماری با فناوری‌های نوین