أنظمة دمج الكومنولث

شركة أنظمة الاندماج النووي التابعة للكومنولث ( CFS ) هي شركة أمريكية متخصصة في طاقة الاندماج النووي ، تأسست عام 2018 في كامبريدج، ماساتشوستس ، بعد انفصالها عن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). هدفها المعلن هو بناء محطة طاقة اندماج نووي صغيرة الحجم تعتمد على تصميم مفاعل توكاماك ARC . ^{[ 2 ]} وقد شاركت في برنامج INFUSE التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ، وهو برنامج ابتكاري للمعرفة بين القطاعين العام والخاص، بالتعاون مع العديد من المختبرات والجامعات الوطنية. ^{[ 3 ]}

تأسست شركة CFS عام 2018 كشركة منبثقة عن مركز علوم البلازما والاندماج التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ^{[ 4 ]} بعد تمويل أولي بقيمة 50 مليون دولار أمريكي عام 2018 من شركة إيني الإيطالية متعددة الجنسيات ، ^{[ 2 ]} اختتمت CFS جولة التمويل من الفئة (أ) عام 2019 بإجمالي 115 مليون دولار أمريكي من إيني ، ^{[ 5 ]} وشركة بريكثرو إنرجي فنتشرز التابعة لبيل غيتس ، وشركة خوسلا فنتشرز التابعة لفينود خوسلا ، وغيرهم. ^{[ 6 ] [ 7 ]} وجمعت CFS مبلغًا إضافيًا قدره 84 مليون دولار أمريكي في جولة التمويل من الفئة (أ2) من شركة تيماسيك السنغافورية ، وشركة إكوينور النرويجية ، وشركة ديفونشاير إنفستورز، بالإضافة إلى مستثمرين سابقين. ^{[ 8 ]}

في سبتمبر 2020، أعلنت الشركة عن إحراز تقدم ملحوظ في تصميم الفيزياء والهندسة لجهاز توكاماك SPARC ، ^{[ 1 ]} وفي أكتوبر 2020، عن تطوير كابل فائق التوصيل جديد عالي الحرارة، يُسمى VIPER. ^{[ 9 ]} خلال فترة التسعة أشهر الممتدة من 2019 إلى 2020، اشترت الشركة أكثر من 186 ميلاً من الأسلاك بأطوال تتراوح بين 400 و600 متر من الموردين، وهو ما يفوق ما أنتجه بعض الموردين خلال السنوات الست السابقة. ^{[ 10 ]}

في مارس 2021، أعلنت شركة CFS عن خططها لبناء مقر رئيسي ومجمع للتصنيع والبحث (يشمل مفاعل SPARC توكاماك) في ديفينز، ماساتشوستس . ^{[ 11 ]} وفي العام نفسه، عُيّن الرئيس التنفيذي بوب مومغارد في مجلس إدارة جمعية صناعة الاندماج النووي ، وهي جمعية غير ربحية تأسست بهدف مكافحة تغير المناخ . ^{[ 12 ]} وفي وقت لاحق من سبتمبر 2021، أعلنت الشركة عن عرض توضيحي لمغناطيس فائق التوصيل عالي الحرارة ، قادر على توليد مجالات مغناطيسية بقوة 20 تسلا. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

جمعت الشركة تمويلًا إضافيًا بقيمة 1.8 مليار دولار أمريكي في جولة التمويل الثانية (Series B) في نوفمبر 2021، لبناء وتشغيل مفاعل SPARC توكاماك. ^{[ 15 ]} وقد تم تمويل هذا المشروع من قبل تيماسيك هولدينغز ، وجوجل ، وبيل غيتس ، وإيني . [ ^{16 ] وفي} ديسمبر من ذلك العام، بدأت الشركة أعمال البناء في SPARC في ديفينز، ماساتشوستس . ^{[ 17 ]}

بحلول أواخر عام 2022، نما عدد موظفي شركة CFS إلى حوالي 350 موظفًا، وكانت تستعد للانتقال إلى مقرها في ديفينز. ^{[ 18 ]} أُقيم حفل افتتاح رسمي لمقر ديفينز في فبراير 2023. ^{[ 19 ]}

في مارس 2023، وقّعت شركتا إيني وسي إف إس اتفاقية متعددة السنوات للتعاون في الحصول على المكونات والتراخيص اللازمة لبناء أول محطة تجريبية من نوع سبارك، بالإضافة إلى بناء أول محطة طاقة من نوع آرك وتحديد الدول التي قد تكون مهتمة باستضافتها. ^{[ 16 ]} وفي مايو من ذلك العام، منحت وزارة الطاقة الأمريكية الشركة تمويلًا إضافيًا إلى جانب سبع شركات أمريكية أخرى عبر برنامج تطوير الاندماج النووي القائم على مراحل محددة . ^{[ 20 ]} وفي العام التالي، 2024، أعلنت سي إف إس عن خطط لبناء أول محطة طاقة نووية اندماجية تجارية في العالم على نطاق الشبكة الكهربائية في مركز جيمس ريفر الصناعي في مقاطعة تشيسترفيلد، بولاية فرجينيا . ستنتج المحطة حوالي 400 ميغاواط. ^{[ 21 ] [ 22 ]} وتخطط الشركة لبنائها بحلول أوائل ثلاثينيات القرن الحالي. ^{[ 23 ]}

أعلنت جوجل في يوليو 2025 عن توقيعها اتفاقية شراء طاقة مباشرة مع شركة CFS، وهي الأولى من نوعها. ستمنح هذه الاتفاقية جوجل 200 ميغاواط من الطاقة من مشروع ARC التابع لشركة CFS في ولاية فرجينيا. ^{[ 24 ]} وفي وقت لاحق من شهر أغسطس، أعلنت CFS عن جمع 863 مليون دولار أمريكي في جولة تمويل من الفئة B2. ^{[ 25 ] [ 26 ]} وفي سبتمبر 2025، أبرمت شركة إيني صفقة بقيمة مليار دولار أمريكي مع CFS لاستخدام الطاقة من أول مفاعل اندماج نووي تابع لها. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

تعتزم شركة CFS إثبات إمكانية تحقيق صافي طاقة موجبة في جهاز توكاماك من خلال جهاز SPARC ، مما سيمهد الطريق لإنشاء محطة طاقة كهربائية تعمل بتقنية القوس الكهربائي بقدرة مئات الميغاواط. ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} وتخطط الشركة لتحقيق ذلك من خلال دمج مغناطيس فائق التوصيل ذي تجويف كبير ومجال مغناطيسي عالٍ (20 تسلا ) مصنوع من مادة VIPER، وهي شريط فائق التوصيل من أكسيد الإيتريوم والباريوم والنحاس . ^{[ 32 ]} وباعتبارها مادة فائقة التوصيل ذات درجة حرارة عالية ، تستطيع مادة VIPER تحمل تيارات كهربائية ومجالات مغناطيسية أعلى مما كان ممكنًا سابقًا. استخدمت أجهزة التوكاماك السابقة مغناطيسات نحاسية أو مغناطيسات فائقة التوصيل ذات درجة حرارة منخفضة، والتي تتطلب أحجامًا كبيرة لتوليد المجال المغناطيسي اللازم لتحقيق صافي الطاقة. ويهدف مغناطيس CFS فائق التوصيل ذو درجة الحرارة العالية إلى توليد مجالات مغناطيسية أقوى بكثير، مما يسمح بتصغير حجم أجهزة التوكاماك بشكل ملحوظ. ^{[ 33 ]}

تم بناء أول مغناطيس من هذا النوع واختباره في عام 2021. يتكون المغناطيس ذو الشكل D من 16 طبقة، تحتوي كل منها على شريط موصل فائق التوصيل. بلغ وزنه 10 أطنان وارتفاعه 8 أقدام، بما في ذلك 165 ميلاً من الشريط. سيضم مشروع SPARC 18 مغناطيسًا مماثلاً. ^{[ 17 ]} تهدف تقنية المغناطيس المستخدمة في SPARC إلى منح "العالم مسارًا واضحًا نحو طاقة الاندماج النووي"، ^{[ 33 ]} وفقًا لما ذكره الرئيس التنفيذي لشركة CFS، بوب مومغارد.

اعتبارًا من أكتوبر 2024، كان من المقرر أن يبدأ مشروع SPARC عملياته في عام 2026، بهدف إثبات قدرته الصافية (Q > 1) في عام 2027. ^{[ 34 ]} كما تخطط شركة CFS لبناء محطة طاقة تعتمد على تصميم ARC ^{[ 2 ]} في بداية ثلاثينيات القرن الحالي. ^{[ 35 ]} ويخطط كل من SPARC وARC لاستخدام وقود الديوتيريوم - التريتيوم ، الذي ينتج الهيليوم كمنتج ثانوي . ^{[ 36 ] [ 37 ]}

من المتوقع أن يحتوي مفاعل SPARC على بلازما مشتعلة . وهذا يعني أن عملية الاندماج ستكون في الغالب ذاتية التسخين. ^{[ 38 ]}

• الاندماج العام
• إنتاج الهيليوم في الولايات المتحدة
• قائمة تجارب الاندماج النووي
• قائمة شركات الاندماج النووي
• طاقة توكاماك

• الموقع الرسمي
• تشو، أدريان (8 سبتمبر 2021). "هذا المغناطيس الكهربائي القوي قد يُسهم في جعل طاقة الاندماج حقيقة واقعة" . مجلة ساينس . doi : 10.1126/science.acx9064 . مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 11 سبتمبر 2021 .