نحن نتشارك مع أنظمة الكومنولث فيوجن (CFS) لجعل طاقة الاندماج النظيفة والآمنة وغير المحدودة أقرب إلى الواقع.
يعد الاندماج، وهو العملية التي تزود الشمس بالطاقة، بطاقة نظيفة وفيرة دون نفايات مشعة طويلة العمر. إن جعل الأمر يعمل هنا على الأرض يعني الحفاظ على الغاز المتأين، المعروف باسم البلازما، مستقرًا عند درجات حرارة تزيد عن 100 مليون درجة مئوية – كل ذلك ضمن حدود آلة طاقة الاندماج. هذه مشكلة فيزيائية معقدة للغاية ونعمل على حلها باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI).
نعلن اليوم عن شراكتنا البحثية مع شركة Commonwealth Fusion Systems (CFS)، الشركة الرائدة عالميًا في مجال طاقة الاندماج. تعتبر CFS رائدة في مسار أسرع للحصول على طاقة اندماج نظيفة وآمنة وغير محدودة بشكل فعال من خلال آلة توكاماك المدمجة والقوية التي تسمى SPARC.
تستفيد SPARC من مغناطيسات قوية فائقة التوصيل ذات درجة حرارة عالية وتهدف إلى أن تكون أول آلة اندماج مغناطيسي في التاريخ تولد طاقة اندماجية صافية – طاقة من الاندماج أكبر مما يلزم لاستدامتها. ويُعرف هذا الإنجاز التاريخي باسم “نقطة التعادل”، وهو معلم حاسم على الطريق إلى طاقة اندماجية قابلة للحياة.
تعتمد هذه الشراكة على عملنا الرائد باستخدام الذكاء الاصطناعي للتحكم بنجاح في البلازما. مع الشركاء الأكاديميين في مركز البلازما السويسري في EPFL (مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان)، أظهرنا أن التعلم المعزز العميق يمكنه التحكم في مغناطيس التوكاماك لتحقيق الاستقرار في أشكال البلازما المعقدة. لتغطية نطاق أوسع من الفيزياء، قمنا بتطوير TORAX، وهو جهاز محاكاة بلازما سريع وقابل للتمييز ومكتوب بلغة JAX.
الآن، نحن ننقل هذا العمل إلى لجنة الأمن الغذائي العالمي لتسريع الجدول الزمني لتوصيل طاقة الاندماج إلى الشبكة. لقد تعاونا في ثلاثة مجالات رئيسية حتى الآن:
- إنتاج محاكاة سريعة ودقيقة وقابلة للتمييز لبلازما الاندماج.
- العثور على المسار الأكثر كفاءة وقوة لتعظيم طاقة الاندماج.
- استخدام التعلم المعزز لاكتشاف استراتيجيات التحكم الجديدة في الوقت الحقيقي.
إن الجمع بين خبرتنا في الذكاء الاصطناعي وأجهزة CFS المتطورة يجعل من هذه الشراكة المثالية لتعزيز الاكتشافات الأساسية في مجال طاقة الاندماج لصالح مجتمع البحث العالمي، وفي نهاية المطاف، العالم كله.
محاكاة البلازما الاندماجية
لتحسين أداء التوكاماك، نحتاج إلى محاكاة كيفية تدفق الحرارة والتيار الكهربائي والمادة عبر قلب البلازما والتفاعل مع الأنظمة المحيطة بها. في العام الماضي، أطلقنا TORAX، وهو جهاز محاكاة بلازما مفتوح المصدر مصمم للتحسين والتحكم، مما يوسع نطاق أسئلة الفيزياء التي يمكننا معالجتها إلى ما هو أبعد من المحاكاة المغناطيسية. تم تصميم TORAX في JAX، بحيث يمكن تشغيله بسهولة على كل من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات ويمكنه دمج النماذج التي تعمل بالذكاء الاصطناعي بسلاسة، بما في ذلك النماذج الخاصة بنا، لتحقيق أداء أفضل.
سيساعد TORAX فرق CFS على اختبار وتحسين خطط التشغيل الخاصة بهم عن طريق إجراء ملايين التجارب الافتراضية قبل تشغيل SPARC. كما أنه يمنحهم المرونة اللازمة لتكييف خططهم بسرعة بمجرد وصول البيانات الأولى.
لقد أصبح هذا البرنامج عنصرًا أساسيًا في سير العمل اليومي لشركة CFS، حيث يساعدهم على فهم كيفية تصرف البلازما في ظل ظروف مختلفة، مما يوفر الوقت والموارد الثمينة.
