شركة Thea Energy الأمريكية تكشف عن تصميم محطة الطاقة الاندماجية النجمية Helios

أخبار ar.wedoany.com، في 9 سبتمبر 2026، أعلنت شركة Thea Energy, Inc.، وهي شركة للطاقة الاندماجية مقرها مدينة كارني بولاية نيوجيرسي الأمريكية، أن 16 ورقة بحثية محكّمة حول تصميم محطة الطاقة الاندماجية "Helios" قد نُشرت في عدد خاص من مجلة هندسة وتصميم الاندماج (Fusion Engineering and Design، FED). وقد حمل العدد الخاص عنوان "تصميم محطة Helios النجمية من Thea Energy"، وضمّ عرضاً لبنية Helios وحلولها الهندسية الرئيسية.

ووفقاً لشركة Thea Energy، فإن Helios هي بنية محطة طاقة اندماجية نجمية موجّهة لمتطلبات النشر التجاري، وتدمج ملفات مغناطيسية يمكن التحكم فيها برمجياً للتكيف مع ظروف التشغيل الفعلية، ونظام عادم مفرق نجمي لعمليات توليد الطاقة الاندماجية المستمرة، بالإضافة إلى خطة صيانة قطاعية تدعم التشغيل طويل الأمد. وتقول الشركة إن Helios تهدف إلى ضخ حوالي 400 ميغاواط من الكهرباء بشكل مستمر إلى الشبكة، مع تجنّب مخاطر انقطاع البلازما.

وقال David Gates، الشريك المؤسس والمدير التقني لشركة Thea Energy، إن Helios تعتمد نهج النجمية ذات الملفات المستوية، بهدف حل الصعوبات الهندسية الناجمة عن الملفات المعيارية ثلاثية الأبعاد المعقدة في النجميات التقليدية. وأوضح أنه يمكن الحفاظ على التشغيل في ظل مراعاة انحرافات التصنيع وتآكل التشغيل، وهو شرط مهم لتحقيق القدرة التنافسية من حيث التكلفة والجدوى التجارية لمحطات الطاقة الاندماجية.

وكان التصميم المبدئي المفهومي لـ Helios قد حصل سابقاً على اعتماد المرحلة الأولى من "برنامج تطوير الاندماج القائم على المعالم" التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (US Department of Energy، DOE). وتقول Thea Energy إنها أول جهة حاصلة على جائزة في هذا البرنامج تحصل على اعتماد معلم تصميم محطة الطاقة، وقد جرى مراجعة الاعتماد ذي الصلة من قبل فريق مستقل من خبراء الاندماج. وتخطط الشركة لدفع Helios نحو التشغيل في ثلاثينيات القرن الحالي؛ وقبل ذلك، سيدخل أول جهاز اندماجي نجمي متكامل كبير لها "Eos" حيز الاستخدام أولاً. ويعتمد Eos البنية ذاتها للنجمية ذات الملفات المستوية المستخدمة في Helios، وسيتحقق من أداء الاندماج المرتبط بمحطة الطاقة.

وقال Benedikt Geiger، الأستاذ المشارك في جامعة ويسكونسن-ماديسون والذي شارك في أعمال التحرير الضيف للعدد الخاص، إن الحل الذي قدمه فريق Thea Energy يغطي أنظمة فرعية رئيسية تشمل التشغيل عن بُعد، ونقل الحرارة، وتقنيات التبريد المفرط، وإمدادات الطاقة، والتشخيص والتحكم والقياس، وهندسة المغناطيسات ذات الملفات المستوية. ومن بين هذه العناصر، يُعتبر استخدام الملفات المستوية وإدخال مفرق "نقطة X" عاملين يساعدان على تقليل التعقيد الهندسي في تصميم محطات الطاقة الاندماجية النجمية.

وقالت Sophia Henneberg، الأستاذة المساعدة في قسم العلوم والهندسة النووية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إن النجمية هي مسار ناضج للاندماج بالاحتجاز المغناطيسي، لكن الأشكال الهندسية المعقدة للملفات ظلت لفترة طويلة تقيّد الخيارات الهندسية. وترى أن هذا العدد الخاص من FED يعرض بشكل منهجي التصميم المبدئي المفهومي لـ Helios، وهو أحد الأمثلة على تقديم نتائج البحث في مجال الاندماج الخاص لمراجعة صارمة من قبل الأقران.

ووفقاً للنقاط التصميمية الرئيسية التي أفصحت عنها Thea Energy، يبلغ نصف القطر الرئيسي لـ Helios 8 أمتار، ويعتمد تصميماً شبه محوري التناظر وحلاً أبسط نسبياً من حيث العتاد. وتقول الشركة إن ذلك يساعد على تقليل مساحة الجهاز وتكلفته. كما يعتمد Helios أسلوب صيانة قطاعية، حيث يمكن تفكيك قطاع حلقي كامل شعاعياً، مع هدف تحقيق عامل سعة يتجاوز 85% وعمر نظام يتجاوز 40 عاماً.

وفيما يتعلق بعمر القلب والمكونات، يحافظ تصميم Helios على مسافة 1.2 متر بين بلازما الاندماج والملفات المغناطيسية لترتيب الغلاف والدرع. وتقول Thea Energy إن هذا التصميم يساعد على إطالة عمر المكونات. وتُظهر التحليلات النيوترونية أن الحد الأدنى لعمر نظام الجدار الأول يبلغ 11 عاماً، بينما يبلغ متوسط العمر 18 عاماً. وسيستخدم Helios مواد معروفة لتصنيع المكونات المواجهة للبلازما، وسيعتمد تقنية الاندماج بالديوتيريوم والتريتيوم.

كما سيُدخل Helios مفرق نقطة X المشابه لتلك المستخدمة في أجهزة التوكاماك ضمن بنية جهاز الطاقة النجمي. وتقول Thea Energy إن الشكل الهندسي لهذا المفرق أبسط نسبياً، وكفاءة العادم فيه أعلى من حلول المفرق النجمي السابقة. وتشير الشركة في الوقت نفسه إلى أن Helios لا يعتمد على اختراقات علمية مستقبلية، وأن الحد الأقصى للمجال المغناطيسي لملفاته فائقة التوصيل يبلغ 20 تسلا، وهو ضمن نطاق المعاملات الهندسية التي بلغتها المغناطيسات فائقة التوصيل عالية الحرارة ذات الفتحة الكبيرة.

تأسست Thea Energy في عام 2022، وانبثقت عن مشروع مرتبط بجامعة برينستون ومختبر برينستون لفيزياء البلازما، وتركّز على تسويق بنية النجمية ذات الملفات المستوية. وقد أُدرجت الشركة في الدفعة الأولى من قائمة الحاصلين على جوائز "برنامج تطوير الاندماج القائم على المعالم" التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، وحصلت على دعم ست جوائز DOE INFUSE وجائزة واحدة من ARPA-E SCALEUP.