เยอรมนีทำนิวเคลียร์ฟิวชันแบบใหม่ เปรยเรียบง่ายเหมือนเตาไมโครเวฟ !?

พร็อกซิมา ฟิวชัน (Proxima Fusion) สตาร์ตอัปด้านพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันจากเยอรมนี เผยแนวคิดเตาปฏิกรณ์รูปทรงประหลาดคล้ายโดนัทที่โดนบิดงอ ซึ่งถ้าหากพัฒนาเชิงพาณิชย์ได้สำเร็จ จะทำให้การทำงานของเตาปฏิกรณ์นั้นเรียบง่าย ไม่ต่างจากการใช้งานเตาไมโครเวฟในครัวเรือน  

เส้นทางพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน

พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion) เป็นหลักการผลิตพลังงานที่เกิดจากความร้อนมหาศาลที่ได้จากกระบวนการรวมตัวของนิวเคลียส หรือหน่วยเล็กในระดับโมเลกุลของธาตุไฮโดรเจน ในรูปแบบสถานะที่เรียกว่าพลาสมา ที่เป็นหลักการเดียวกันกับการผลิตแสงและความร้อนของดวงอาทิตย์

นักวิทยาศาสตร์และบริษัทด้านพลังงานทั่วโลกได้พยายามจำลองกระบวนการนี้ด้วยเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เรียกว่าโทคาแมค (Tokamak) ซึ่งเป็นอุปกรณ์รูปทรงโดนัทที่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังในการกักเก็บพลาสมาเพื่อเป็นสารตั้งต้นในการให้ความร้อน 

นิวเคลียร์ฟิวชันในรูปแบบใหม่จากเยอรมนี

อย่างไรก็ตาม พร็อกซิมา ฟิวชัน เลือกลงทุนพัฒนาเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เรียกว่า สเตลลาเรเตอร์ (Stellarator) ที่ใช้แม่เหล็กความเข้มข้นสูง แต่ส่วนเตาที่กักเก็บพลาสมานั้นมีรูปทรงที่บิดและโค้งงอแทน  

แม้ว่าความโค้งงอของสเตลลาเรเตอร์จะทำให้ต้นทุนการก่อสร้างเมื่อเทียบกับเครื่องโทคาแมคนั้นสูงกว่ามาก เพราะต้องออกแบบและขึ้นรูปแม่เหล็กที่โค้งงอได้ รวมถึงต้องใช้เหล็กเกรดพรีเมียมที่ราคาสูงกว่าเหล็กทั่วไป

แต่เครื่องสเตลลาเรเตอร์จะทำให้การควบคุมอุณหภูมิในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันทำได้ง่ายและเสถียรกว่าเครื่องโทคาแมคอย่างมากเช่นกัน ซึ่งทางบริษัทมองว่าหากสามารถสร้างได้สำเร็จ ก็จะกลายเป็นการสร้างเตาปฏิกรณ์ที่ควบคุมปฏิกิริยาได้ยาวนานมากกว่า ทำให้การผลิตไฟฟ้านั้นต่อเนื่อง และเรียบง่ายเหมือนกับการใช้งานเตาไมโครเวฟ 

เยอรมนีหวังเป็นฮับนิวเคลียร์ฟิวชันโลก

บริษัทได้วิจัยเครื่องสเตลลาเรเตอร์ที่ชื่อว่าดับเบิลยู เซเว่น เอ็กซ์ (W7-X) โดยใช้เวลาถึง 10 ปี จึงประสบความสำเร็จ แต่หลังจากนี้ทางบริษัทจะสร้างเครื่องใหม่ที่ชื่อว่าอัลฟา (Alpha) ที่คาดว่าจะใช้เวลาพัฒนาไม่เกิน 1 ใน 3 ของเครื่อง W7-X หรือภายในปี 2029 นี้

ทั้งนี้ บริษัทได้ขอทุนพัฒนาเครื่องอัลฟา จากทั้งรัฐบาลกลางและท้องถิ่น มูลค่ารวมกันกว่า 1,460 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือเกือบ 47,000 ล้านบาท เพื่อหวังสร้างระบบนิเวศและห่วงโซ่อุปทาน (Supply Chain) เทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชันของเยอรมนีให้กลายเป็นผู้นำระดับโลกต่อไป