نشرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية تقريرها عن آفاق الاندماج العالمي 2025، والذي يقدم المشاريع الرئيسية والتطورات الأخيرة في التكنولوجيا والتنظيم والاستراتيجيات، إلى جانب أول تقييم مالي لتكاليف طاقة الاندماج وتأثيرها على القطاع الطاقي والاقتصاد العالمي. الاتجاه الأكثر أهمية هو الانتقال من البحث والتطوير إلى البناء والتطبيق العملي. تعتبر روسيا، الرائدة عالميًا في طاقة الاندماج، رائدة في تشكيل هذه الاتجاهات من خلال المشاركة في المشاريع الدولية وإطلاق مبادراتها الخاصة.
“تستمر مشهد طاقة الاندماج في التطور بوتيرة غير عادية. ما كان يُعتقد في السابق أنه محصور في الأبحاث التجريبية والطموحات طويلة الأجل، أصبح الآن بسرعة جوهر استراتيجيات الطاقة الوطنية والتخطيط الصناعي”، يقول المدير العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية رافائيل غروسي في المقدمة لتقرير آفاق الاندماج العالمي.
يمكن تلخيص الاتجاهات الرئيسية على النحو التالي: تقوم الدول بإعداد سياسات خاصة بالاندماج. تختار الشركات مواقع وتصميم الجيل الأول من محطات الطاقة. وفقًا للوكالة الدولية للطاقة الذرية، هناك أكثر من 160 منشأة اندماج مُخطط لها، تحت الإنشاء، أو قيد التشغيل في جميع أنحاء العالم. بدأت الهيئات التنظيمية في إصدار إرشادات مخصصة، حيث تمتلك حوالي 40 دولة برامج مخصصة لطاقة الاندماج. تتناقش المستخدمون حول اتفاقيات شراء الطاقة، وتشكل المرافق تحالفات استراتيجية مع مطوري تكنولوجيا الاندماج، وتدمج صناعات كبرى (السيارات وتوليد الطاقة التقليدية والطيران والتكنولوجيا الرقمية) تقدم الاندماج في محافظها الطاقية على المدى الطويل. لقد تجاوز الاستثمار الخاص العالمي في هذه التقنيات 10 مليارات دولار.
ويشير رافائيل غروسي إلى أنه “يشكل هذا التقاء بين التقدم العلمي والاهتمام التجاري والانتباه السياسي تحولًا حاسمًا: تدخل طاقة الاندماج مرحلة جديدة من التطبيق الواقعي”.
في عام 2024، أنشأت الوكالة الدولية للطاقة الذرية مجموعة عالمية لطاقة الاندماج لتجمع بين الجهات المعنية العامة والخاصة والمؤسسات البحثية والأوساط الأكاديمية والهيئات التنظيمية. الغرض من المجموعة هو تبادل الخبرات وبناء الروابط والتفاهم المتبادل.
يُعتبر المفاعل التجريبي الدولي للاندماج الحراري (ITER) هو المشروع الرئيسي في العالم لطاقة الاندماج. تعد روسيا مُبادرة رئيسية ومساهمة فيها. يستعد المهندسون الروس حاليًا لتصنيع لوحات الجدار الأول من التنغستن (التي كان من المخطط أن تُصنع من البريليوم سابقًا) ويعملون على تطوير تقنيات لتطبيق طلاء كربيد البورون عليها، وهو مصمم لمنع الشوائب من دخول البلازما. تخطط المعاهد البحثية الروسية لإجراء اختبارات حرارية دورية باستخدام أشعة الإلكترون وفحوصات الجودة على الطلاء من خلال الإشعاع مع مجموعات البلازما النابضة. تعتبر هذه دراسات مهمة جدرا تؤثر بشكل مباشر على مستقبل المشروع. وينفذ الجانب الروسي جميع الالتزامات في مجال تنفيذ المعدات لـITER ضمن مسؤوليتها.
تدرج التقرير مشاريع الاندماج الجارية في دول مختلفة، مثل JT-60SA الياباني الأوروبي، وEAST الصينية، وSPARC وNIF الأمريكيتين، وW7-X الألمانية، وغيرها. وقد أسفرت التجارب في هذه المنشآت بالفعل عن نتائج هامة، بما في ذلك سجلات درجة حرارة البلازما ووقت الاحتفاظ.
كما يشير تقرير الوكالة الدولية للطاقة الذرية حول آفاق الاندماج العالمي، قامت العديد من الدول بتحديث استراتيجياتها في مجال طاقة الاندماج خلال العام الماضي، موسعةً إياها لتتجاوز البرامج البحثية الخالصة إلى مكونات السياسات الطاقية والصناعية والخارجية. ويُلاحظ مؤلفو التقرير: “يُعكس هذا اعترافاً أوسع بأن طاقة الاندماج تتقدم نحو جدوى عملية. مع مراعاة الفرص المستقبلية، تستثمر الحكومات وتطور السياسات لدعم النشر المستقبلي”.
على سبيل المثال، تعمل روسيا على برنامج الاتحاد الفيدرالي لتكنولوجيا الاندماج الحراري كجزء من مشروعها الوطني الأكبر لتقنيات الطاقة النووية والجديدة. هدفه الرئيسي هو إجراء الأبحاث اللازمة وتطوير التقنيات الأساسية للحلول المستقبلية لطاقة الاندماج.
“على الرغم من عدم وجود تعريف موحد عالميًا لمحطة الطاقة الاندماجية، فإن العديد من الولايات القضائية تعترف بالحاجة إلى إنشاء أطر تنظيمية واضحة للمرافق الاندماجية المصممة لتوليد الكهرباء أو الحرارة للاستخدام التجاري”، وفق ما ينص عليه تقرير آفاق الاندماج العالمي.
تستكشف الدول بنشاط الأساليب لتنظيم طاقة الاندماج. وقد قدم البعض بالفعل معايير تنظيمية لمرافق اندماج الأغراض البحثية. تُستخدم هذه كمؤسسة وقاعدة قانونية لإنشاء الإطار القانوني ويمكن تطبيقها على محطات الطاقة الاندماجية المستقبلية مباشرةً أو بعد التعديلات اللازمة.
لا يتضمن تقرير الوكالة الدولية للطاقة الذرية، على الأرجح بسبب قيود التوقيت، التعديلات الأخيرة في تنظيمات طاقة الاندماج في روسيا. في 1 أغسطس، وقع الرئيس الروسي قانونًا فيدراليًا رقم 342-FZ يتضمن تعديلات على قانون استخدام الطاقة النووية. ووفقًا لهذه التعديلات، تمتد الأسس والمبادئ القانونية التي تنظم استخدام الطاقة النووية والجوانب ذات الصلة الآن لتشمل مرافق الاندماج قيد التصميم أو التشغيل، بما في ذلك تلك التي تحتوي على مواد نووية ومواد غير نووية معينة ومواد مشعة مخصصة لتفاعلات الاندماج النووي التي تشمل ذرات خفيفة. ستدخل التعديلات حيز التنفيذ في 1 يناير 2027.
تُخصص قسم خاص في تقرير الوكالة الدولية للطاقة الذرية عن آفاق الاندماج العالمي للموصلات فائقة التوصيل عالية الحرارة (HTS). “من خلال تمكينها من تحقيق مجالات مغناطيسية أعلى في هندسات أكثر انضغاطًا، تقدم مواد HTS مسارات جديدة لتسريع تطوير الاندماج وتطوير منتجات نهائية جذابة اقتصاديًا”، يُذكر في التقرير. يُسلط الوثيقة الضوء على التحديات التي تواجهها في تصنيع وتركيب واستخدام مغناطيسات HTS. على سبيل المثال، تولد المجالات المغناطيسية الأعلى إجهادات كهرومغناطيسية أكبر، وتزيد الهندسات الأكثر انضغاطًا من تدفقات حرارة البلازما إلى السطح الداخلي للجهاز في غياب التخفيف. ومع ذلك، لاحظ المؤلفون أن عددًا متزايدًا من المشاريع العامة والخاصة تستخدم مغناطيسات HTS لتقليل حجم الأجهزة وتكاليف البناء وأوقات التطوير.
تقدمت تقنيات الاندماج إلى مستوى بدأ فيه التقييمات العالمية لتكاليف محطات الطاقة الاندماجية. على سبيل المثال، يستشهد تقرير آفاق الاندماج العالمي بتقرير آخر وهو “دور طاقة الاندماج في نظام كهربائي خالي من الكربون”، الذي أعدته مبادرة الطاقة MIT بالتعاون مع مركز علوم البلازما والاندماج MIT ومجهز للنشر الخاص بالوكالة الدولية للطاقة الذرية.
يُعترف الباحثون بأن التكاليف المستقبلية لتوليد الكهرباء من الاندماج ستكون صعبة التحديد، لذلك قاموا بتقييم تأثير نطاقات التكلفة المحتملة، مع مراعاة منحنى التعلم. واستخدموا تقديرات تكاليف رأس المال لكل كيلوواط من القدرة المثبتة، تعكس تكاليف محطات الطاقة الاندماجية في الولايات المتحدة. أشار الباحثون إلى أن هذه التكلفة ستختلف في دول أخرى وستعتمد على أسعار الكهرباء، وتكاليف العمالة، والاستثمار الرأسمالي.
في حالة الأساس (8,000 دولار أمريكي/كيلوواط)، يُقدر أن توليد الكهرباء من الاندماج سيزداد من 2 تيراواط/ساعة في عام 2035 إلى 375 تيراواط/ساعة بحلول عام 2050، وإلى 25,000 تيراواط/ساعة بحلول عام 2100. نسبة طاقة الاندماج في الإنتاج الكهربائي العالمي في حالة الأساس ستصل إلى 15% بحلول عام 2075 و27% بحلول عام 2100.
قام الباحثون أيضًا بنمذجة الفائدة الاقتصادية المحتملة لطاقة الاندماج: “مقارنةً بسيناريو خالٍ من الكربون دون كهرباء الاندماج، سيكون الناتج المحلي الإجمالي العالمي التراكمي أعلى بـ 0.4% في حالة الأساس (بتكلفة الاندماج في عام 2050 تبلغ 8,000 دولار أمريكي/كيلوواط) وأعلى بـ 0.9% في حالة التكلفة الأقل (5,600 دولار أمريكي/كيلوواط). توضح هذه النتائج أن الاستثمارات في تطوير ونشر تكنولوجيا الاندماج يمكن أن تخلق قيمة للاقتصاد العالمي وتدعم جهود تحقيق أهداف خالية من الكربون خلال هذا القرن.
