على مدى السنوات القليلة الماضية، تحولت الطاقة الاندماجية من موضوع للنكات — دائمًا على بعد عقد من الزمان! — إلى تقنية ملموسة وجذابة بشكل متزايد جذبت المستثمرين من الهامش.
قد تكون التقنية صعبة السيطرة ومكلفة في البناء اليوم، لكن الاندماج يعد بت harness تفاعل نووي يشغل الشمس لتوليد طاقة تكاد تكون غير محدودة هنا على الأرض. إذا تمكنت الشركات الناشئة من إكمال محطات طاقة الاندماج القابلة للتسويق، فسيكون لديها القدرة على قلب أسواق بمليارات الدولارات.
لقد تم تعزيز موجة التفاؤل التي تدعم صناعة الاندماج من خلال ثلاثة تقدمات: شرائح الكمبيوتر الأكثر قوة، الذكاء الاصطناعي الأكثر تطورًا، والمغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة. ساعدت هذه الابتكارات مجتمعةً في تقديم تصميمات مفاعلات أكثر تعقيدًا، ومحاكاة أفضل، وأنظمة تحكم أكثر تعقيدًا.
ولا يضر أنه في نهاية عام 2022، أعلن مختبر تابع لوزارة الطاقة الأمريكية أنه قد أنتج تفاعل اندماجي محكوم أنتج طاقة أكبر مما منحته الليزر للكرات الوقود. لقد اجتاز التجربة ما يعرف بنقطة التعادل العلمية، وعلى الرغم من أنه لا يزال بعيدًا عن نقطة التعادل التجارية، حيث ينتج التفاعل طاقة أكثر مما تستهلكه المنشأة بالكامل، إلا أنه كان خطوة طال انتظارها أثبتت صحة العلم الأساسي.
قام المؤسسون بالاستفادة من ذلك الزخم في السنوات الأخيرة، مما دفع صناعة الاندماج الخاصة إلى الأمام بسرعة.
أنظمة اندماج الكومنولث
مع تمويل من السلسلة B بقيمة 1.8 مليار دولار، قفزت أنظمة اندماج الكومنولث إلى المقدمة في عام 2021. ومنذ ذلك الحين، كانت الشركة هادئة في مجال جمع الأموال (ليس مفاجئًا)، لكنها كانت تعمل بجد في ماساتشوستس لبناء Sparc، أول محطة طاقة من نوعها تهدف إلى إنتاج الطاقة بمستويات تُعرف بأنها “ذات صلة تجارية”.
يستخدم مفاعل Sparc تصميم توكاماك، الذي يشبه الدونات. تتم لف مقطع الجسيمات على شكل D بشريط ذو موصلية فائق عند درجات الحرارة العالية، والذي عندما يتم تنشيطه، يولد مجالًا مغناطيسيًا قويًا سيحتوي ويضغط البلازما المسخنة بشدة. في خليفة Sparc، Arc على scale التجارية، يتم تحويل الحرارة المتولدة من التفاعل إلى بخار لتشغيل توربين. صممت CFS مغناطيساتها بالتعاون مع MIT، حيث عمل المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي بوب مومغارد كباحث في تصميمات المفاعلات الاندماجية والموصلات الفائقة عند ارتفاع الحرارة.
بدعم من Breakthrough Energy Ventures و The Engine و Bill Gates وغيرهم، تتوقع CFS، ومقرها ديفنز، ماساتشوستس، أن تكون Arc ذات التشغيل في أوائل الثلاثينيات. وقد جمعت الشركة ما مجموعه 2 مليار دولار، وفقًا لـ PitchBook.
TAE
تأسست TAE Technologies (المعروفة سابقًا بـ Tri Alpha Energy) في عام 1998، وتم تأسيسها من قبل نورمان روستوكير من جامعة كاليفورنيا، إيرفين. تستخدم تكوينًا عكسيًا للمجال، ولكن بطريقة فريدة: بعد تصادم اللقطتين البلازميتين في وسط المفاعل، تقوم الشركة بقصف البلازما بأشعة جزيئية للحفاظ على دورانها في شكل سيجار. هذا يحسن من استقرار البلازما، مما يتيح مزيدًا من الوقت لحدوث الاندماج ولإخراج المزيد من الحرارة لتدوير التوربين.
جمعت الشركة 150 مليون دولار في يونيو من مستثمرين حاليين، بما في ذلك Google و Chevron و New Enterprise. وقد جمعت TAE ما مجموعه 1.79 مليار دولار، وفقًا لـ PitchBook.
هيلون
من بين جميع الشركات الناشئة في الاندماج، تحتوي هيلون على أكثر الجداول الزمنية طموحًا. تخطط الشركة لإنتاج الكهرباء من مفاعلها في عام 2028. من سيكون عميلها الأول؟ مايكروسوفت.
تقع هيلون، ومقرها إيفرت، واشنطن، في نوع من المفاعلات يُطلق عليه تكوينٌ عكسي، حيث تحاط المغناطيسات بغرفة تفاعل تشبه الساعة الرملية مع انتفاخ في النقطة التي تلتقي فيها الجانبين. عند كل طرف من الساعة الرملية، يدورون البلازما إلى أشكال دونات يتم إطلاقها تجاه بعضها البعض بسرعة تزيد عن 1 مليون ميل في الساعة. عند اصطدامها في المنتصف، تساعد مغناطيسات إضافية على إثارة عملية الاندماج. عندما يحدث الاندماج، يعزز من المجال المغناطيسي الخاص بالبلازما، مما يحفز تيارًا كهربائيًا داخل لفائف المفاعل المغناطيسية. ثم يتم حصاد هذه الكهرباء مباشرة من الآلة.
جمعت الشركة 425 مليون دولار في يناير 2025، حول نفس الوقت الذي فتحت فيه Polaris، مفاعل بروتوتايب. وقد جمعت هيلون 1.03 مليار دولار، وفقًا لـ PitchBook. تشمل قائمة المستثمرين سام ألتمان، ريد هوفمان، KKR، بلاك روك، بيتر ثيل، وCapricorn Investment Group.
Pacific Fusion
قفز Pacific Fusion من البداية مع سلسلة A بقيمة 900 مليون دولار، وهو مبلغ كبير حتى بين الشركات الناشئة المدعومة جيدًا في مجال الاندماج. ستستخدم الشركة احتجاز القصور لتحقيق الاندماج، ولكن بدلاً من استخدام الليزر لضغط الوقود، ستستخدم نبضات مغناطيسية منسقة. الشيء الصعب هو التوقيت: يجب أن تنتج 156 مولدًا من نوع ماركس المتطابقة ظاهريًا 2 تيروات لمدة 100 نانو ثانية، ويجب أن تتجمع تلك النبضات في نفس الوقت على الهدف.
ترأس الشركة الرئيس التنفيذي إريك لندر، العالم الذي قاد مشروع الجينوم البشري، والرئيس ويل ريجان. قد تكون تمويلات Pacific Fusion ضخمة، لكن الشركة لم تحصل عليها دفعة واحدة. بدلاً من ذلك، سيدفع مستثمروها على دفعات عندما تحقق الشركة معالم محددة، وهي نهج شائع في مجال التكنولوجيا الحيوية.
Shine Technologies
تتخذ Shine Technologies نهجًا حذرًا — وربما عمليًا — لتوليد الطاقة الاندماجية. يعتبر بيع الإلكترونات من محطة طاقة الاندماج أمرًا بعيدًا، لذا، بدلاً من ذلك، تبدأ ببيع اختبار النيوترونات والنظائر الطبية. مؤخرًا، كانت تطور طريقة لإعادة تدوير النفايات المشعة. لم تختر Shine نهجًا لمفاعل الاندماج المستقبلي، بل قالت إنها تطور المهارات اللازمة عندما يحين الوقت.
جمعت الشركة إجمالي 778 مليون دولار، وفقًا لـ PitchBook. تشمل قائمة المستثمرين Energy Ventures Group وKoch Disruptive Technologies وNucleation Capital وWisconsin Alumni Research Foundation.
الاندماج العام
الآن في عقدها الثالث، جمعت الاندماج العام 440.53 مليون دولار، وفقًا لـ PitchBook. تم تأسيس الشركة ومقرها في ريتشموند، كولومبيا البريطانية، في عام 2002 من قبل الفيزيائي ميشيل لابيرج، الذي أراد إثبات نهج مختلف للاندماج المعروف باسم الاندماج ذو الهدف المغناطيسي (MTF). تشمل قائمة المستثمرين جيف بيزوس، تيمسيك، BDC Capital، ورأس المال الاستثماري Chrysalix.
في مفاعل الاندماج العام، تحيط جدران من المعدن السائل بغرفة يتم حقن البلازما فيها. تقوم المكابس المحيطة بالجدار بدفعه إلى الداخل، مما يضغط البلازما بداخله ويؤدي إلى حدوث تفاعل اندماج. تسخن النيوترونات الناتجة المعدن السائل، والذي يمكن أن يتم تدويره عبر مبادل حراري لتوليد بخار لتدوير توربين.
تواجه General Fusion فترة صعبة في ربيع 2025. نفدت الشركة من السيولة بينما كانت تبني LM26، جهازها الأخير الذي كانت تأمل أن يصل إلى نقطة التعادل في عام 2026. بعد أيام فقط من الوصول إلى مرحلة أساسية، قامت بتسريح 25% من موظفيها.
طاقة توكاماك
تأخذ Tokamak Energy التصميم المعتاد لتوكاماك — الشكل الدائري — وتضغطه، مما يقلل نسبة أبعاده إلى النقطة التي تبدأ فيها الحدود الخارجية بالتشبه بكرة. مثل العديد من الشركات الناشئة المعتمدة على التوكاماك، تستخدم الشركة مغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة (من نوع REBCO). بما أن تصميمها أكثر إحكامًا من التوكاماك التقليدي، فإنه يتطلب عددًا أقل من المغناطيسات، مما ينبغي أن يقلل التكاليف.
أنشأت الشركة نموذج ST40، الذي يبدو كبيضة فابيرجي ضخمة بأسلوب ستيمبانك، تولد بلازما فائقة الحرارة تبلغ 100 مليون درجة مئوية في عام 2022. النسخة القادمة، Demo 4، قيد الإنشاء حاليًا وتهدف لاختبار مغناطيسات الشركة في “سيناريوهات ذات صلة بمحطات الطاقة الاندماجية.” جمعت Tokamak Energy 125 مليون دولار في نوفمبر 2024 لمواصلة جهود تصميم المفاعل وتوسيع أعمال المغناطيس.
في المجمل، جمعت الشركة 336 مليون دولار من مستثمرين بما في ذلك Future Planet Capital وIn-Q-Tel وMidven ومؤسس Capri-Sun هانس بيتر وايلد، وفقًا لـ PitchBook.
Zap Energy
لا تستخدم Zap Energy مغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة أو ليزر قوية جدًا للحفاظ على البلازما محصورة. بدلاً من ذلك، تضرب البلازما (هل فهمت؟) بتيار كهربائي، والذي ينتج بعد ذلك مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به. يضغط المجال المغناطيسي البلازما بحوالي 1 ملليمتر، وفي هذه المرحلة يحدث الإشعال. تقوم النيوترونات التي تطلقها تفاعل الاندماج بقصف غلاف معدني سائل يحيط بالمفاعل، مما يسخنه. ثم يتم تدوير المعدن السائل عبر مبادل حراري، حيث ينتج بخارًا لتحريك توربين.
مثل هيلون، تقع Zap Energy أيضًا في إيفرت، واشنطن، وقد جمعت الشركة 327 مليون دولار، وفقًا لـ PitchBook. تشمل المستثمرين Ventures Breakthrough Energy لبييل غيتس و DCVC و Lowercarbon وEnergy Impact Partners و Chevron Technology Ventures وبييل غيتس كمستثمر خاص.
Proxima Fusion
فضل معظم المستثمرين الشركات الناشئة الكبيرة التي تسعى وراء تصميمات توكاماك أو شكل من أشكال الاحتجاز القصور. لكن stellarators أثبتت وعدًا كبيرًا في التجارب العلمية، بما في ذلك مفاعل Wendelstein 7-X في ألمانيا.
تتحدى Proxima Fusion الاتجاه، على الرغم من أنها جذبت 130 مليون يورو في سلسلة A، مما يجعل إجمالي ما جمعته أكثر من 185 مليون يورو. تشمل قائمة المستثمرين Balderton Capital وCherry Ventures.
تتشابه stellarators مع التوكاماك في أنها تحتجز البلازما في شكل دائري باستخدام مغناطيسات قوية. لكنهم يفعلون ذلك بطريقة مائلة — حرفيًا. بدلاً من دفع البلازما إلى حلقة مصممة يدويًا، تت twist stellarators وتنتفخ لاستيعاب غموض البلازما. يجب أن يؤدي ذلك إلى بلازما تظل مستقرة لفترة أطول، مما يزيد من احتمالات حدوث تفاعلات الاندماج.
Marvel Fusion
تتبع Marvel Fusion نهج الاحتجاز القصور، وهو نفس التقنية الأساسية التي استخدمتها National Ignition Facility لإثبات أن تفاعلات الاندماج النووي المحكومة يمكن أن تنتج طاقة أكبر من اللازمة لبدء التشغيل. تطلق Marvel ليزرات قوية على هدف مزود بهيكل نانو سيليكون يتساقط تحت القصف، مما ي压 الوقود إلى نقطة الإشعال. نظرًا لأن الهدف مصنوع من السيليكون، ينبغي أن يكون من السهل نسبيًا تصنيعه، مستندًا على عقود من الخبرة في صناعة أشباه الموصلات.
تقوم شركة الاندماج للاحتجاز القصور ببناء منشأة عرض بالتعاون مع جامعة ولاية كولورادو، حيث تتوقع أن تعمل بحلول عام 2027. جمعت Marvel، ومقرها ميونيخ، ما مجموعه 161 مليون دولار من المستثمرين بما في ذلك b2venture وDeutsche Telekom وEarlybird وHV Capital وTaavet Hinrikus وAlbert Wenger كمستثمرين خاصين.
First Light
تخلت First Light عن سعيها نحو طاقة الاندماج في مارس 2025، متجهة بدلًا من ذلك لتصبح مزود تكنولوجيا للشركات الناشئة في مجال الاندماج وغيرها من الشركات. كانت الشركة تتبع سابقًا نهجًا يعرف باسم الاحتجاز القصور، حيث يتم ضغط كرات وقود الاندماج حتى تشتعل.
تقع First Light، ومقرها في أكسفوردشاير، المملكة المتحدة، وقد جمعت 140 مليون دولار، وفقًا لـ PitchBook، من مستثمرين بما في ذلك Invesco وIP Group وTencent.
Xcimer
على الرغم من أن لا شيء عن الاندماج يمكن وصفه بأنه بسيط، إلا أن Xcimer تتخذ نهجًا بسيطًا نسبيًا: تتبع العلوم الأساسية التي وراء تجربة النجاح الإيجابي الصافي لNational Ignition Facility، وإعادة تصميم التكنولوجيا التي تدعمها من الألف إلى الياء. تستهدف الشركة الناشئة في كولورادو نظام ليزر بقدرة 10 ميغا جول، خمسة أضعاف قوة إعداد NIF الذي حقق التاريخ. تحيط جدران الملح المذاب بغرفة التفاعل، حيث تمتص الحرارة وتحمي الجدار الصلب الأول من التلف.
تأسست Xcimer في يناير 2022، وقد جمعت بالفعل 109 مليون دولار، وفقًا لـ PitchBook، من مستثمرين بما في ذلك Hedosophia وBreakthrough Energy Ventures وEmerson Collective وGigascale Capital وLowercarbon Capital.
نُشر هذه القصة في الأصل في سبتمبر 2024 وسيتم تحديثها باستمرار.