Xcimer Energy เปิดตัว Phoenix เลเซอร์เอกชนที่ใหญ่ที่สุดในโลก มุ่งเป้าสร้างพลังงานฟิวชันเชิงพาณิชย์
ก้าวสำคัญของวงการพลังงานสะอาดเกิดขึ้นเมื่อ Xcimer Energy สตาร์ทอัพด้านพลังงานฟิวชัน ได้ประกาศเปิดใช้งานระบบเลเซอร์ที่ชื่อว่า Phoenix ซึ่งทางบริษัทระบุว่าเป็นระบบเลเซอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลกที่ครอบครองโดยภาคเอกชน โดยมีเป้าหมายเพื่อเปลี่ยนแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ให้กลายเป็นแหล่งพลังงานที่ทำกำไรได้จริงในอนาคต
ถอดบทเรียนจาก NIF สู่การพัฒนาของ Xcimer
แนวทางการพัฒนาของ Xcimer ได้รับแรงบันดาลใจมาจาก National Ignition Facility (NIF) ซึ่งเป็นโครงการที่สร้างประวัติศาสตร์เมื่อเดือนธันวาคม 2022 โดยสามารถพิสูจน์ได้ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุมได้ สามารถปลดปล่อยพลังงานออกมาได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ในการจุดชนวน
กลไกของ NIF คือการใช้ลำแสงเลเซอร์จำนวน 192 ลำ ยิงไปยังเป้าเชื้อเพลิงที่มีขนาดเล็กกว่ายางลบดินสอ โดยลำแสงจะกระทบกับเป้าทองคำและเปลี่ยนพลังงานให้เป็น รังสีเอกซ์ (X-rays) ซึ่งจะบีบอัดเม็ดเชื้อเพลิงภายในอย่างรุนแรงจนอะตอมหลอมรวมกันและปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา
นวัตกรรมเลเซอร์ Phoenix และเส้นทางสู่โรงไฟฟ้า
Xcimer เชื่อว่าการใช้เลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นแต่มีความซับซ้อนน้อยลง จะช่วยให้การผลิตพลังงานฟิวชันในเชิงพาณิชย์เป็นไปได้จริง โดยระบบ Phoenix ใช้เทคโนโลยี Excimer amplification หรือการขยายสัญญาณเลเซอร์แบบเอ็กไซเมอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่คล้ายกับที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ แต่ถูกยกระดับให้มีกำลังสูงกว่ามาก
ตัวเครื่องเลเซอร์ชนิด Krypton-fluoride นี้มีความยาวแกนกลางถึง 38 เมตร และสามารถสร้างพลังงานได้มากกว่า 1 กิโลจูล อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น เพราะหากต้องการสร้างโรงไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ Xcimer ประเมินว่าอาจต้องใช้พลังงานสูงถึง 12 เมกะจูล
แผนการดำเนินงานของบริษัทคือการใช้เลเซอร์สองตัวที่สามารถยิงพัลส์ (Pulse) ในระดับไมโครวินาที ผ่านระบบบีบอัดเพื่อส่งพลังงานไปยังเป้าเชื้อเพลิงภายในเวลาเพียงไม่กี่นาโนวินาที ยิ่งการบีบอัดเกิดขึ้นได้รวดเร็วเท่าใด โอกาสที่จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันที่นำมาใช้ประโยชน์ได้ก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น
| หัวข้อ | รายละเอียด |
|---|---|
| ชื่อระบบเลเซอร์ | Phoenix |
| เทคโนโลยีที่ใช้ | Excimer amplification (Krypton-fluoride) |
| ความยาวแกนกลาง | 38 เมตร |
| พลังงานปัจจุบัน | มากกว่า 1 กิโลจูล |
| พลังงานที่ต้องการสำหรับเชิงพาณิชย์ | มากกว่า 12 เมกะจูล |
| เป้าหมายสร้างต้นแบบ | ปี 2028 |
| เป้าหมายโรงไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ | กลางทศวรรษ 2030 |
ข้อเท็จจริงสำคัญ
- Phoenix คือเลเซอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ถือครองโดยบริษัทเอกชน
- ใช้หลักการบีบอัดเชื้อเพลิงด้วยเลเซอร์เพื่อให้เกิดฟิวชัน เช่นเดียวกับโมเดลของ NIF
- เป้าหมายระยะสั้นคือการสร้างเครื่องต้นแบบภายในปี 2028
- เป้าหมายระยะยาวคือการสร้างโรงไฟฟ้าที่ผลิตพลังงานได้มากกว่าที่ใช้ไปในช่วงกลางปี 2030
คำถามที่พบบ่อย
ระบบเลเซอร์ Phoenix แตกต่างจากเลเซอร์ทั่วไปอย่างไร?
Phoenix ใช้เทคโนโลยี Excimer amplification และเป็นเลเซอร์ชนิด Krypton-fluoride ที่มีกำลังสูงมากและมีขนาดแกนกลางยาวถึง 38 เมตร ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้ในการบีบอัดเชื้อเพลิงฟิวชันโดยเฉพาะ ไม่ใช่เลเซอร์เพื่อการตัดหรือการแพทย์ทั่วไป
พลังงานฟิวชันทำงานอย่างไรในแนวทางของ Xcimer?
ใช้เลเซอร์ยิงพลังงานมหาศาลไปยังเป้าหมาย เพื่อเปลี่ยนเป็นรังสีเอกซ์ที่เข้าไปบีบอัดเม็ดเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็วในระดับนาโนวินาที จนอะตอมหลอมรวมกันและปลดปล่อยพลังงานออกมา
ปัจจุบัน Xcimer สามารถผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับโรงไฟฟ้าหรือยัง?
ยังไม่เพียงพอ ปัจจุบันระบบ Phoenix ผลิตพลังงานได้มากกว่า 1 กิโลจูล แต่สำหรับการใช้งานในระดับโรงไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ คาดว่าต้องใช้พลังงานสูงถึง 12 เมกะจูล
เราจะได้เห็นโรงไฟฟ้าฟิวชันของ Xcimer เมื่อไหร่?
บริษัทมีแผนที่จะพัฒนาเครื่องต้นแบบให้เสร็จสิ้นในปี 2028 และตั้งเป้าที่จะสร้างโรงไฟฟ้าขนาดเชิงพาณิชย์แห่งแรกในช่วงกลางทศวรรษ 2030
