พลังงานฟิวชั่นได้รับการพิจารณาให้เป็นจอกศักดิ์สิทธิ์ของพลังงานทางเลือก พลังงานที่สะอาดและอุดมสมบูรณ์ถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการค้ำจุนตนเองซึ่งนิวเคลียสของอะตอมถูกหลอมรวมที่อุณหภูมิสูงมาก การบรรลุเป้าหมายนี้เป็นเป้าหมายของนักวิจัยปรมาณูและนักฟิสิกส์มานานกว่าครึ่งศตวรรษ แต่ความคืบหน้าช้า ในขณะที่วิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังพลังงานฟิวชั่นเป็นของแข็งกระบวนการไม่ได้ปฏิบัติจริง
กล่าวโดยสรุปฟิวชั่นถือได้ว่าเป็นรูปแบบของพลังงานเท่านั้นหากปริมาณพลังงานที่ใช้ในการเริ่มต้นปฏิกิริยาน้อยกว่าพลังงานที่ผลิตได้ โชคดีที่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีขั้นตอนบวกหลายประการที่นำไปสู่เป้าหมายนี้ ล่าสุดมาจากประเทศจีนที่ซึ่งนักวิจัยในการทดลองขั้นสูงตัวนำยิ่งยวด Tokamak (EAST) รายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการหลอมรวม
แนวคิดฟิวชั่นที่แตกต่างกันมากมายได้รับการเสนอและทดสอบในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันการออกแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสองวิธีคือวิธีการกักกันเฉื่อยและเครื่องปฏิกรณ์โตกามาค ในกรณีก่อนหน้านี้มีการใช้เลเซอร์เพื่อหลอมเม็ดเชื้อเพลิงดิวทีเรียมเพื่อสร้างปฏิกิริยาฟิวชั่น ในขั้นตอนหลังกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับห้องกักกันรูปทรงพรูที่ใช้สนามแม่เหล็กและกระแสภายในเพื่อ จำกัด พลาสมาพลังงานสูง
การใช้ tokamak ที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันสามประการคือส่วนหน้าตัดที่ไม่เป็นวงกลม, ตัวนำยิ่งยวดที่สมบูรณ์และส่วนประกอบที่หันหน้าไปทางพลาสมาด้วยน้ำเย็น (PFCs) - นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์ EAST ประกาศเมื่อสัปดาห์ที่แล้วว่าพวกเขาสามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้ ร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ถึงสามเท่า (ประมาณ 50 ล้าน° C; 90 ล้าน° F) และสามารถรักษาอุณหภูมินี้ได้เป็นเวลา 102 วินาที
นี่ไม่ใช่ความสำเร็จเล็ก ๆ น้อย ๆ เนื่องจากการกักขังและอุณหภูมิที่ยั่งยืนเป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างพลังงานฟิวชั่น เมื่อเริ่มเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นจะต้องสามารถทำปฏิกิริยาต่อไปเป็นเวลานานส่วนใหญ่เป็นเพราะปริมาณของพลังงานที่จำเป็นในการเริ่มต้นมันเป็นจำนวนมาก แต่แน่นอนการรักษาและ จำกัด พลาสม่าพลังงานสูงนั้นค่อนข้างยากและอาจเป็นอันตรายได้
ความสามารถในการรักษาพลาสม่าพลังงานสูงนานกว่าหนึ่งนาทีครึ่งทำให้โรงงาน EAST ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาบันวิทยาศาสตร์กายภาพในเหอเฟย์ในเจียงชูซึ่งเป็นก้าวต่อไปในการแข่งขันฟิวชั่นระดับโลก ด้วยการสร้างเงื่อนไขที่มีเสถียรภาพภายใต้การหลอมรวมตามธรรมชาติ - เช่นในการตกแต่งภายในของดวงอาทิตย์ - มนุษยชาติอาจเข้าใกล้ความฝันของพลังงานที่สะอาดและไร้ขีด จำกัด เพียงขั้นตอนเดียว
แต่แน่นอนว่ายังมีข้อกังขาต่อข้อเรียกร้องนี้ จนถึงขณะนี้มีเพียงประกาศจากสถาบันวิทยาศาสตร์ทางกายภาพที่จะดำเนินการต่อไป และจนกว่าจะถึงเวลาเช่นผลลัพธ์ที่มีการตรวจสอบโดยเพื่อนการเรียกร้องจะยังคงยืนยัน อย่างไรก็ตามหากผลลัพธ์ของพวกเขาได้รับการยืนยันก็จะหมายความว่ามีการแข่งขันกันเพื่อดูว่าใครสามารถได้รับผลลัพธ์ที่ดีขึ้น และการแข่งขันนั้นอาจจะเกิดขึ้น!
เพียงไม่กี่วันก่อนที่โรงงาน EAST จะประกาศความสำเร็จครั้งนี้นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยี Karlsruhe (KIT) ในเยอรมนีได้ประกาศตนเอง นักวิจัยอ้างว่าดาวฤกษ์ Wendelstein 7-X (W7X) ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่ใหญ่ที่สุดในประเภทนั้นได้ประสบความสำเร็จในการผลิตและรักษาพลาสมาพลาสมาเป็นครั้งแรก
คล้ายกับการออกแบบ tokamak, stellerator ใช้แหวนบิดและแม่เหล็กภายนอกเพื่อ จำกัด พลาสมา ในฐานะที่เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่รู้จักกันดีในฐานะของเครื่องดาวฤกษ์ Wendelstein 7-X สามารถให้ความร้อนกับก๊าซไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 80 ล้านองศาเซลเซียสและรักษาพลาสม่าบนคลาวด์นั้นไว้ได้หนึ่งในสี่ของวินาที ในระยะสั้นพวกเขาบรรลุปฏิกิริยาที่ผลิตพลังงานมากขึ้น แต่ใช้เวลาน้อยลง
ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าคาดว่าจะมีข่าวเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟิวชั่นเนื่องจากโครงการอย่าง International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) กำลังออนไลน์ ตั้งอยู่ทางใต้ของฝรั่งเศส ITER จะจ้างเครื่องปฏิกรณ์ทดลอง tokamak ที่ใหญ่ที่สุดในโลกและจะเป็นการทดลองที่ใหญ่ที่สุดในฟิวชั่นจนถึงปัจจุบัน ศูนย์ EAST ระบุว่ามีความตั้งใจที่จะมีส่วนร่วมโดยตรงใน ITER และจะมอบประสบการณ์และความเชี่ยวชาญของพวกเขา
แม้ว่าเราจะยังห่างจากเตาปฏิกรณ์ฟิวชั่นหลายปีเพื่อแก้ปัญหาพลังงานทั้งหมดของเรา แต่ก็เป็นเรื่องดีที่รู้ว่าเรากำลังทำตามขั้นตอนที่เหมาะสมเพื่อทำให้มันเป็นจริง ใครจะรู้? สักวันหนึ่งลูกหลานของเรา (หรือลูกหลาน) อาจมองย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 21 ต้นว่าเป็น "ยุคก่อนยุคฟิวชั่น" และสงสัยว่าเราจะจัดการได้อย่างไร
