موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس 
قد يكون معدل فشل هذه الحلول المثيرة 90 فى المائة , ولكن إذا نجح أى منها فسيكون بمقدوره تحسين كفاءة الطاقة وأمانها بشكل كبير.
يسعى كثير من الناس إلى تسخير مصادر الطاقة المتجددة بفاعلية أعلى, وكذلك إلى تحسين كفاءتها, وعلى العموم هذا مسعى حميد. ولربما أدت معظم الجهود فى هذا الشأن إلى تحسينات هى موضع ترحيب وإن كانت صغيرة إلا أن الحاجة تدعو إلى ابتكارات جذرية لإحداث تغيير كبير فى قواعد لعبة الطاقة .
فعلى مدى سنوات قام علماء ومهندسون بالترويج لبعض المشاريع المثيرة التى اشتملت على : أقمار صناعية توجه الطاقة الشمسية إلى لاقطات (مستقبلات) على الأرض, وآلات رياح تحوم فى الغلاف الجوى وتقوم بتوليد الكهرباء . إلا أنه على أرض الواقع تلقى الباحثون مؤخرا دعما حكوميا كبيرا أو تمويلا خاصا لدراسة مجموعة متميزة من تقانات معروفة منذ أمد طويل فى بضعة مجالات أساسية . ونستعرض فيما يلى مشاريع تقدم أمثلة ريادية ذات مردود عالى وقابلة للتحقيق, فيما لو تمكن المخترعون من تخطى العوائق الهائلة , وإبداع تقنيات عملية قابلة للإنتاج الكمى وسهولة التمويل.
ولقد عمل الفيزيائيون والمهندسون عقودا من الزمن لتسخير الاندماج النووى , الذى يماثل العملية التى تتوقد فى القنبلة الهيدروجينية وكذلك فى الشمس . فيستطيع الباحثون أن ينتجوا تفاعلات الاندماج بسهولة من خلال قذف نوى الهدروجين بعضها ببعض بعنف يكفى لاندماجها وانطلاق نيوترونات وطاقة. إن الجزء الصعب هو عمل ذلك بكفاءة بحيث تحرر التفاعلات طاقة أكبر مما تم استخدامها لبدء تلك التفاعلات. وفى هذه الحالة تسمى الاشتعال إذ تؤدى فى نهاية المطاف إلى توليد الكهرباء.
لقد توصل العلماء فى وحدة الاشتعال الوطنية فى ليفرمور بكاليفورنيا إلى وسيلة جديدة هى استخدام الاندماج لتحفيز الانشطار, وهو الانقسام الذرى الذى يشعل المفاعلات النووية التقليدية.
ويزعم المدير “موزز” أن هذه العملية يمكنها أن تقضى إلى النموذج الأولى prototype لمحطات الطاقة فى السنوات العشرين القادمة.
تنتج نبضات الليزر فى محطة ليفرمور انفجارات الاندماج فى مركز حجرة المفاعل مصدرة بذلك نيوترونات تقوم بشطر الذرات فى طبقة اليورانيوم السميكة أو فى أى وقود آخر يبطن جدران الحجرة . ويمكن للطاقة المتأنية من هذه الذرات المنشطرة أن تضاعف ناتج طاقة الحجرة إلى أربعة أمثاله أو أكثر. ويعود مبدأ الاندماج المحفز للانشطار للأغراض السلمية إلى “أبى” القنبلة الهيدروجينية السوفيتية “زخارزق” الذى أطلق هذه الفكرة فى خمسينات القرن الماضى.
إن كانت معظم الطاقة تأتى من الانشطار النووى فلم لا نستمر مع مفاعلات الطاقة النووية التقليدية ونتجنب مشقة تطوير مقداح الاندماج؟
يعتمد مفاعل الانشطار على التفاعل المتسلسل الذى تقوم فيه نيوترونات متأنية من الذرات المنشطرة بتحفيز ذرات أكثر كى تنشطر, ويتطلب استمرار التفاعل المتسلسل وقودا من البلوتونيوم أو اليورانيوم المخصب , وكلاهما يمكن استخدامه كذلك فى الأسلحة النووية .
فى محطة الاندماج – الانشطار المهجنة تتولى النيترونات الناتجة من انفجارات الاندماج تحفيز عملية الانشطار فتنتفى بذلك الحاجة إلى استمرار التفاعل المتسلسل وهذا الإجراء يوسع قائمة الوقود المحتمل , لتضم اليورانيوم غبر المخصب, واليورانيوم المنضب (الناتج من نفايات وفيرة متأتية من تخصيب اليورانيوم), أو حتى الوقود المستنزف الناتج من مفاعلات نووية أخرى, وهى نفايات ينبغى -لابد من ذلك- أن تخزن لمئات الآلاف من السنين, أو يتعين إخضاعها لإعادة معالجة معقدة وخطيرة لاستخدامها مرة أخرى فى محطة الانشطار.
ثمة فائدة أخرى هى كمية احتراق الوقود, فالمفاعل التقليدى يشطر نسبة ضئيلة فقط من ذرات وقوده القابلة للانشطار قبل وجوب تغيير الوقود.
ويقول “موزز” إن محطات الاندماج الانشطار يمكنها أن تصل إلى حرق ما نسبته 90% يحتاج إليها مفاعل الانشطار التقليدى. لذا فإن طور الحرق – خلال العقد الأخير من عمر المفاعل البالغ 50 سنة تقريبا سيخفض مقدار النفايات المديدة العمر من 2500 كيلو غرام إلى 100 كيلو جرام تقريبا, وذلك على الرغم من تراجع مقدار توليد الطاقة خلال هذه السنوات.
كذلك فإن الباحثين يعكفون على دراسة مقترحات الاندماج – الانشطار القائمة على الاندماج المغنطيسى, وهو المنافس للاندماج الليزرى, الذى يحصر تفاعل الاندماج ضمن حقول مغنطيسية قوية. فى عام 2009 اقتراح علماء فى جامعة تكساس بمدينة أوستن مفاعلا هيجنا مع مقدح اندماج مغنطيسى.