อเมริกาลุ้นทำโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันด้วยเลเซอร์ได้จริง ลุ้นคืบหน้า 2030 จนได้ทุนเพิ่ม 14,000 ล้านบาท

อิเนอร์เชีย เอ็นเทอร์ไพรส์ (Inertia Enterprises) สตาร์ตอัปด้านพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันสัญชาติอเมริกันแห่งเดียวของโลกที่สามารถสร้างปฏิกิริยาฟิวชันแบบควบคุมที่สามารถผลิตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ (Q>1) ประสบความสำเร็จในการระดมทุนกว่า 450 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือเกือบ 14,000 ล้านบาท เพื่อใช้ต่อยอดสู่การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันได้อย่างแท้จริง

ไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันคืออะไร

นิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion) คือกระบวนการสร้างพลังงานจากการรวมธาตุไอโซโทป (Isotope - ธาตุที่มีจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสไม่เท่ากัน) หรือธาตุเดียวกันแต่มีโครงสร้างภายในต่างกันของไฮโดรเจนให้กลายเป็นธาตุฮีเลียม 

พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันจากสารตั้งต้นประมาณ 1 กิโลกรัม มีค่าเทียบเท่ากับการใช้พลังงานจากน้ำมัน 6.6 ล้านลิตร หรือเทียบเท่ากับการใช้แก๊สธรรมชาติ 6 ล้านกิโลกรัม หรือเท่ากับถ่านหิน 10 ล้านกิโลกรัม

อย่างไรก็ตาม ปัญหาสำคัญของนิวเคลียร์ฟิวชันคือการใช้วัตถุดิบปริมาณมากกว่าพลังงานที่ผลิตได้หลายเท่า ทำให้เป้าหมายในการพัฒนาการผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ฟิวชันปัจจุบันคือการก้าวข้ามจุดคุ้มทุนทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Breakeven, Q > 1) ก่อนจะไปมองการก้าวข้ามจุดคุ้มทุนทางเศรษฐศาสตร์

และในปัจจุบัน มีเพียงเทคโนโลยีจาก National Ignition Facility (NIF) ของห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ ลิเวอร์มอร์ (Lawrence Livermore) แห่งเดียวในโลกที่สามารถสร้างปฏิกิริยาฟิวชันแบบควบคุมที่ก้าวข้ามจุดคุ้มทุนทางวิทยาศาสตร์ได้สำเร็จ โดยการใช้เลเซอร์เป็นแหล่งพลังงานหลอมรวมธาตุเข้าด้วยกัน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันด้วยเลเซอร์

ด้วยเหตุนี้ Inertia ที่สามารถทดลองนิวเคลียร์ฟิวชันแบบเดียวกับที่ NIF ได้สำเร็จจึงกลายเป็นความหวังครั้งสำคัญ โดยบริษัทได้ตั้งเป้าหมายสร้างเตาปฏิกรณ์คุ้มทุนเชิงพาณิชย์ได้จริง ซึ่งเรียกว่า เตาปฏิกรณ์กักเก็บแบบเฉื่อย หรือ อิเนอร์เชียล เคินไฟน์เมนต์ (Inertial Confinement) 

เตาปฏิกรณ์แบบ Inertial Confinement คือการใช้เลเซอร์ระดมยิงไปที่สารกัมมันตรังสีเป้าหมายเพื่อบีบอัดจนอะตอมภายในหลอมรวมกันและปลดปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งแสงเลเซอร์จะถูกเปลี่ยนเป็นรังสีเอ็กซ์ภายในเป้าหมาย และเป็นตัวทำความร้อนและบีบอัดเม็ดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

Inertia ตั้งเป้าสร้างโรงไฟฟ้าที่ใช้เลเซอร์กำลังสูง ที่ให้พลังงานถึง 10 กิโลจูล (kilojoules, kJ) ใน 10 ครั้งต่อวินาที เนื่องจากโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งจะต้องใช้เลเซอร์ถึง 1,000 ตัว ระดมยิงไปที่เป้าหมายขนาด 4.5 มิลลิเมตร ซึ่งเหนือกว่าระบบของ NIF ที่ใช้เลเซอร์ 192 ตัว ทำให้ต้องใช้เวลานานมากกว่า 10 ชั่วโมงต่อชิ้น

ซึ่งถ้าทำสำเร็จ โรงไฟฟ้าของ Inertia จะมีต้นทุนการผลิตน้อยกว่า 1 ดอลลาร์สหรัฐ หรือประมาณ 31 บาทต่อก้อนสารนิวเคลียร์ เท่านั้น โดยการยิงเลเซอร์แต่ละชุดเพื่อหลอมอะตอมธาตุนิวเคลียร์อาจทำให้ได้พลังงานสูงสุดถึง 1.5 กิกะวัตต์ (GW) เพียงพอต่อการจ่ายไฟให้ประชากรหลักล้านคน

ด้วยแนวคิดที่ทุ่มทุนไปกับการพัฒนาระบบเลเซอร์ ทำให้การระดมทุนรอบใหม่ของ Inertia นั้นได้เงินไปกว่า 450 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือเกือบ 14,000 ล้านบาท และนับตั้งแต่ก่อตั้งบริษัทในปี 2024 Inerita ได้เงินทุนรวมกว่า 1 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือมากกว่า 3 แสนล้านบาท เพื่อบรรลุเป้าหมายการสร้างโรงไฟฟ้าฟิวชันเชิงพาณิชย์ภายในปี 2030 นี้

ภาพกราฟิกสรุปความสามารถเตาปฏิกรณ์ของ Inertia, ภาพ: Inertia