Net Zero에는 융합이 필요합니다. 투자자들은 선두주자에게 무엇을 물어봐야 할까요?

핵융합 에너지의 시급성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 유엔은 27월 XNUMX일 경고 "1.5°C로 가는 확실한 경로가 없다"고 현재 정책은 2.8년까지 재앙적인 2100°C 온난화를 가리키고 있습니다. 핵융합은 무한한 기저부하 전력과 저감하기 어려운 산업을 탈탄소화하는 데 필요한 모든 청정 수소. 이것은 아마도 2050년까지 Net-Zero 배출을 위한 유일한 실행 가능한 경로일 것입니다.

그러나 융합에는 한 가지 문제가 있습니다. 상업적 환경에서 작동할 수 있는 시스템을 개발하는 것은 고사하고, 어떤 실험실이나 회사도 핵융합 반응에 투입한 것보다 더 많은 에너지를 생성하지 못했습니다. 당연히 투자자들은 핵융합이 실제로 어디에 있는지, 어떤 프로젝트가 지구에서 태양의 힘을 복제할 수 있는 이 수조 달러의 기회를 제공할 수 있는지 궁금해합니다.

오랜 퓨전 투자자로서 저는 퓨전이 왜 중요한지, 이 업계가 이룩한 발전과 정통한 투자자가 퓨전 회사에 대해 물어야 할 질문에 대해 논의하고 싶습니다.

융합이 중요한 이유

현재 핵융합 외에는 어떤 에너지 기술도 화석 연료를 대체할 가능성을 보여주지 않습니다. 더 덥고 건조한 지구에서 에너지 전환과 생명에 필요한 규모만큼 에너지에 대한 세계의 증가하는 수요를 충족하고 에어컨, 담수화 플랜트, 전기 자동차, 녹색 수소 생산 등에 전력을 공급할 수 있는 다른 것은 없습니다.

우리는 물론 풍력과 태양열을 확장해야 하지만 토지, 날씨 및 에너지 저장 요구 사항으로 인해 완전한 에너지 전환을 가능하게 할 수 없습니다. 핵분열 발전소도 Net Zero에 중요하지만 핵폐기물, 사고 및 무기화의 위험으로 인해 사용이 제한됩니다.

수소에 관해서는 Bloomberg NEF 설립자 Michael Liebreich 최근 삽화 우리가 비료, 화학 물질 및 정유 생산에 사용하는 더러운 수소를 녹색 수소로 교체하는 것만으로도 현재 세계에 설치된 태양열 및 풍력 발전 용량의 143%가 필요합니다. 벅찬 말씀입니다. 그것은 다른 어떤 것에도 사용할 수 있는 녹색 수소를 남겨두지 않을 것입니다. 철강 및 알루미늄 생산을 위한 것이 아니라 전력 네트워크 또는 CO의 균형을 위한 것이 아닙니다.₂ 해상 및 철도 운송이 아닌 포획 및 저장. 융합 없이는 녹색 수소 공급원료가 충분하지 않을 것입니다.

업계 관계자들은 2050년까지 핵융합 발전소가 전 세계 에너지의 18%에서 44%를 공급할 수 있을 것으로 믿고 있습니다. 따라서 Fusion은 우리 시대의 가장 거대한 투자 기회 중 하나입니다. 상업적으로 운영되면 핵융합이 화석 연료 산업의 대부분을 대체할 것입니다.

퓨전의 선두주자

융합산업협회 보고서 민간 퓨전 회사는 지금까지 4.8억 달러 이상의 자금을 조달했으며 작년에 업계의 총 자금 지원을 두 배 이상 늘렸습니다. 몇몇 선두주자들은 2030년대에 상업적 융합을 시장에 가져올 것이라고 믿을 수 있을 정도로 기술적 진보를 이루었습니다. 이 목록에는 General Fusion(내가 투자자임), Commonwealth Fusion Systems, Helion, TAE Technologies, Zap Energy, General Atomics 및 First Light가 포함됩니다.

이들 핵융합 기업은 각각 금년 하반기까지 실증 공장을 열 계획이다. 이것은 그들의 기술이 대규모로 작동하고 순수 전기를 생산할 수 있는지 여부를 증명할 것입니다.

와일드카드는 자체 융합 기술을 개발 중인 중국이다. 명백한 이유 때문에 서방 정부는 이 중요한 기술을 중국에 의존하지 않을 것입니다. 프랑스 남부에는 국제 공적 자금 지원을 받는 핵융합 프로젝트인 ITER도 있습니다. 희망 2045년까지 핵융합 전력 제공

투자자들이 퓨전 기업에 묻는 질문

문제는 순 전기를 생산할 뿐만 아니라 상업적으로 실행 가능한 방식으로 생산하는 것입니다. 수소 원자를 융합하여 더 무거운 핵을 형성하고 에너지를 방출하려면 엄청난 압력과 열이 필요합니다. 태양에서 중력은 반응을 가능하게 하기에 충분한 힘을 공급합니다. 지구에서 핵융합 기계는 이러한 조건을 복제하기 위해 100억 ° C 이상의 온도에 도달해야 합니다. 그것은 유지하기 어렵고 장비에 어렵습니다.

선두주자들은 지구 기반 핵융합에 대한 나머지 장벽을 해결했거나 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 어떤 융합 프로젝트를 지원해야 하는지 궁금해하는 관심 있는 투자자는 다음 질문을 해야 합니다.

1. 기계는 얼마나 내구성이 있습니까? 핵융합 반응에서 생성된 중성자는 원자로의 금속벽에 부딪혀, 일으키는 물집, 화학적 침식 및 불순물이 발생하여 결국 기계가 작동하지 않게 됩니다. 이것을 "첫 번째 벽 문제"라고 합니다. 한 가지 해결책은 융합 반응을 둘러싸고 기계를 보호하는 액체 금속 벽을 사용하는 것입니다. 또 다른 접근법은 더 적은 중성자를 생성하는 연료를 도입하는 것입니다. 여기에는 핵융합을 생성하기 위해 더 높은 온도가 필요한 양성자-붕소 연료와 지구에서 자연적으로 발생하지 않는 중수소-헬륨-3이 포함됩니다.

2. 연료는 얼마나 풍부합니까? 두 개의 수소 동위원소인 중수소와 삼중수소의 혼합물은 대부분의 핵융합 반응을 촉진합니다. 중수소는 바닷물에서 쉽게 추출됩니다. 반면에 삼중수소는 제조되어야 합니다. 일부 반대론자들은 경고 "핵융합은 이미 연료 위기에 직면해 있습니다." 그렇지 않다. 선두주자들은 삼중수소 생산을 핵융합 반응에 통합하여 이 문제를 해결했습니다. 한 가지 방법은 융합 플라즈마와 직접 접촉하고 융합 기계용 삼중수소 연료를 생산하는 액체 금속(납-리튬) 벽을 사용하는 것입니다. 원자로 외부에서 삼중수소를 증식시키는 리튬 기반 방법도 개발 중입니다.

3. 에너지 변환은 얼마나 효율적입니까? 일부 기계에서 액체 금속 벽은 융합 반응과의 직접적인 접촉을 통해 열을 흡수합니다. 액체 금속은 열교환기를 통과하여 대부분의 전통적인 발전소와 마찬가지로 터빈을 구동하고 전기를 생성하는 증기를 생성합니다. 또 다른 유망한 접근 방식은 핵융합 반응에서 생성된 전자기장에서 직접 전기를 포착하는 것입니다.

4. 적시 출시를 방해할 수 있는 추가 시스템 복잡성은 무엇입니까? 일부 핵융합 회사는 시스템 주변에 입증된 기술을 사용하는 것을 목표로 하는 반면, 다른 회사는 첨단 레이저, 재료 및 초전도체의 혁신을 기대하고 있습니다. 이는 동료 심사를 거친 저널의 일부 매혹적인 논문에서 논의되며, 그것이 바로 우려 사항입니다. 그들은 유망하지만 입증되지 않았습니다. Tesla가 첫 번째 자동차를 출시했을 때 거의 모든 기술이 입증되었음을 상기하십시오. 퓨전 투자자는 이론적인 시스템과 실제 조건에서 테스트된 중요한 부품을 사용하는 시스템을 구별해야 합니다.

5. 데모플랜트와 상용화 전략은 어디에 있는가? 최고의 경쟁자들은 실험실에서 융합을 달성하고 테스트 베드에서 핵심 기술과 개별 구성 요소를 입증했습니다. 이제 그들은 전체 시스템이 대규모 데모 플랜트에서 작동할 수 있음을 증명해야 하므로 자본 집약도가 높아집니다. 선도적인 핵융합 벤처는 핵융합 연구실 전문가와 박사로 구성된 핵심 팀을 발전소 건설 방법을 알고 있는 엔지니어링 팀으로 보강하기 시작했습니다. 실험실에서 실제 응용 프로그램으로의 이러한 전환은 결코 작은 일이 아닙니다. 우리는 융합 회사가 비즈니스 개발 직원을 고용하고 첫 상업 공장에 대한 권리를 마케팅하는 것을 보기 시작했습니다.

6. 사이즈는 어떻게 되나요? 주요 핵융합 회사들은 50MW에서 500MW 규모의 발전소에서 작업하고 있습니다. 기계 크기는 초기 투자 비용에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 더 작은 모듈식 기계를 사용하면 개별 유틸리티가 상업용 플랜트에 대한 투자 결정을 쉽게 내릴 수 있습니다. 크기는 또한 핵융합 장치가 해상 운송 및 기타 저에너지 응용 분야와 같은 응용 분야에 사용될 수 있는지 여부에 영향을 미칩니다.

7. 마지막으로 MWh(메가와트시)당 예측 비용은 얼마입니까? 핵융합 회사는 전 세계에 기저부하 에너지를 제공하는 석탄 및 가스 화력 발전소와 직접 경쟁합니다. 따라서 LCOE(Levelized Cost of Energy)는 석탄과 경쟁력이 있어야 하며, 자문 회사 Lazard에 따르면, 범위 가장 더러운 상태에서 $65/MWh에서 152% 탄소 포집이 통합된 $90/MWh까지. 값비싼 고출력 레이저 또는 희귀 재료로 만들어진 초전도 자석을 사용하는 핵융합 기계는 해당 LCOE에 어려움을 겪을 수 있습니다. 물론 이러한 구성 요소의 비용은 시간이 지나면 낮아질 것입니다. 기계적 압축(디젤 엔진의 피스톤과 유사) 또는 운동 가속기(기본적으로 가스 동력 총)를 사용하는 핵융합 기계는 아마도 향후 수십 년 동안 비용 이점이 있을 것입니다.

음악을 마주 할 시간

이러한 남은 과제는 극복할 수 있는 것처럼 보이지만, 문제 나는 몇 년 전에 다음과 같은 질문을 남겼습니다. 누가 시범 발전소에 자금을 조달하고 핵융합을 시장에 출시할 배짱이 있습니까?

이제 이사하는 투자자들은 엄청난 수익을 올릴 수 있는 기회를 갖게 됩니다. 위에서 언급한 일부 융합 회사는 여전히 가격이 적당합니다. 물론, 일부 투자자는 특히 화석 연료, 풍력 및 태양열이 포함되는 경우 기존 에너지 포트폴리오에 대한 융합의 잠재적 영향으로 어려움을 겪을 수 있습니다.

나는 마침내 음악과 마주할 때라고 말한다. 기후 변화의 위협과 에너지 수요 증가를 감안할 때, 융합은 2050년까지 Net Zero를 달성하는 데 매우 중요합니다. 다른 어떤 기술도 화석 연료를 능가하고 CO를 더 많이 줄일 수 없습니다.₂ 배출 또는 더 많은 일을 적대 체제에 대한 에너지 의존을 제거, 푸틴의 러시아처럼. Fusion은 에너지를 진정으로 지역적이고 안전하며 풍부하게 만들 수 있는 게임 체인저입니다. 이는 중앙 집중식의 독재적 에너지 산업에서 국지적이고 민주적인 에너지 공급으로의 전환을 예고합니다.

그리고 융합은 더 이상 20년이 아닙니다. 최초의 핵융합 발전소가 합리적인 비용으로 상업적으로 가동되면 전환이 빠를 수 있습니다. 자동차 이면의 기술을 개발하는 데 수세기가 걸렸지만 런던과 뉴욕시에서 말을 대체하는 데 자동차가 약 XNUMX년 밖에 걸리지 않았음을 기억하십시오. 더 좋고 더 저렴한 혁신이 있는 한, 필연적으로 승리합니다.

어려운 진실은 에너지의 단계적 혁신 없이는 금세기에 섭씨 1.5도를 넘을 것이라는 것입니다. 온도보다 핵융합 상용화가 더 빨리 갔으면 하는 바람입니다.