מזונות חשובים
- AI יכול לעזור להביא לידי מימוש אנרגיית היתוך מעשית.
- מדענים של MIT השלימו את אחד החישובים התובעניים ביותר במדעי ההיתוך באמצעות טכניקת למידת מכונה.
-
תוכנת AI ש-DeepMind של יבמ מפתחת עשויה ללמוד לשלוט בשדות המגנטיים המכילים את הפלזמה בתוך כור ההיתוך של טוקאמק.
טכניקות של בינה מלאכותית (AI) עשויות לעזור לקרב אותנו לכוח היתוך מעשי שעלול לשנות את תעשיות האנרגיה בעולם.
מדענים של MIT השלימו את אחד החישובים התובעניים ביותר במדעי ההיתוך באמצעות טכניקת למידת מכונה.לפי מאמר שפורסם לאחרונה, השיטה הפחיתה את זמן המעבד הנדרש לביצוע החישובים תוך שמירה על דיוק הפתרון. זה חלק ממאמץ הולך וגובר להשתמש בבינה מלאכותית כדי לעזור לפתור את בעיות המתמטיקה וההנדסה של שליטה בכוח היתוך.
"AI הוא כלי המאפשר למדענים לחזור על ניסויים מהר יותר, ליצור תחזיות טובות יותר לגבי האופן שבו הפלזמה תפעל בתנאים קיצוניים, ולבנות מכשירי היתוך חדשים בצורה מדויקת יותר", אנדרו הולנד, מנכ"ל ה-Fusion איגוד התעשייה, אמר ל-Lifewire בראיון באימייל.
AI Lends a Hand
החוקרים של MIT, פבלו רודריגז-פרננדז ונייתן הווארד, עובדים על חיזוי הביצועים הצפויים במכשיר ה-SPARC, ניסוי היתוך קומפקטי עם שדה מגנטי גבוה שנמצא כעת בבנייה. בעוד שהחישוב דרש כמות אדירה של זמן מחשב (מעל 8 מיליון שעות מעבד), החוקרים הצליחו לצמצם את הזמן הנדרש.
אחת הבעיות המאתגרות ביותר עבור חוקרי היתוך היא חיזוי טמפרטורת וצפיפות פלזמה. בהתקני כליאה כמו SPARC, הכוח החיצוני וכניסת החום מתהליך ההיתוך אובדים באמצעות מערבולות בפלזמה.
עם זאת, חוקרי MIT השתמשו בטכניקות מלמידת מכונה כדי לייעל חישוב כזה. הם מעריכים שהשיטה הפחיתה את מספר הריצות של הקוד בפקטור של ארבע.
מחקר חדש מראה שניתן להשתמש בטכניקות בינה מלאכותית מודרניות כדי לשלוט בתגובת היתוך גרעיני, מה שעשוי לעזור להאיץ את הפיתוח של היתוך גרעיני כמקור כוח מעשי, Ulises Orozco Rosas, פרופסור שלומד היתוך בבית הספר להנדסה באוניברסיטת CETYS במקסיקו, אמר ל-Lifewire בדוא ל. הוא הצביע על תוכנת הבינה המלאכותית ש-IBM מפתחת שיכולה לשמש לשליטה בשדות המגנטיים המכילים את הפלזמה בתוך כור ההיתוך של טוקאמק.
"המערכת הצליחה לתמרן את הפלזמה לתצורות חדשות שיכולות לייצר אנרגיה גבוהה יותר", הוסיפה רוסאס.
כוח הכוכבים
Fusion מבטיח אנרגיה בלתי מוגבלת ונטולת פחמן באמצעות אותו תהליך פיזיקלי שמניע את השמש והכוכבים. עם זאת, האתגרים הטכניים של בניית תחנת כוח היתוך מעשית הם אדירים וכוללים חימום הדלק לטמפרטורות מעל 100 מיליון מעלות ויצירת פלזמה. חוקרים משתמשים בשדות מגנטיים חזקים כדי לבודד ולבודד את הפלזמה החמה מחומר רגיל על פני כדור הארץ.
הולנד אמרה שבניית תחנת כוח היתוך עובדת תדרוש הבנה מדעית מפורטת של איך להגביל וליזום פלזמה בתנאים רלוונטיים להיתוך - בטמפרטורות או לחצים קיצוניים.
"בעוד שהחלק הקשה ביותר הוא להכניס פלזמה לתנאים הרלוונטיים האלה, האתגרים לא נעצרים שם", הוסיפה הולנד. "תצטרך להמיר את האנרגיה לחשמל או לחום שמיש; מחזור הדלק יצטרך להיבנות כך שניתן יהיה להחזיק את הפלזמה לאורך תקופות ארוכות, והחומרים של מכשיר ההיתוך יצטרכו להיות עמידים בפני התנאים הקיצוניים שבתוכו. תחנת הכוח."
הולנד חזה שאנרגיה "תחולל מהפכה" במערכת האנרגיה העולמית. לאחר שיוצא למסחר ופריסה רחבה, היתוך יכול להיות פירושו שניתן לייצר אנרגיה ללא זיהום, בכל עת, ללא סכנה לציבור או פסולת רדיואקטיבית ארוכת חיים. זה יכול לפתח עידן של שפע אנרגיה, להפוך את האנרגיה לזולה, זמינה תמיד ונמצאת בכל מקום.
אבל רוסאס השמיעה אזהרה, ואמרה שהצלחת ההיתוך המסחרי כספק אנרגיה תלויה בשאלה אם ניתן לעמוד באתגרים של בניית מפעלי ייצור והפעלתם בצורה בטוחה ואמינה בצורה שתעלה את עלות ההיתוך. חשמל תחרותי מבחינה כלכלית.
"עם הדאגות ההולכות וגוברות לגבי שינויי אקלים ואספקה מוגבלת של דלקים מאובנים, יש למצוא דרכים טובות יותר לענות על הדרישה הגוברת שלנו לאנרגיה", הוסיפה רוסאס. "היתרונות של כוח היתוך הופכים אותו לאופציה אטרקטיבית ביותר: ללא פליטת פחמן, שפע של דלקים, יעילות אנרגטית, פחות פסולת רדיואקטיבית מביקוע, בטיחות וכוח אמין."
