Zap Energy
زیپ انرجی ایک امریکی کمپنی ہے جس کا مقصد شیئرڈ فلو اسٹیبلائزڈ زیڈ پنچ کے استعمال کے ذریعے فیوژن پاور کو تجارتی بنانا ہے۔ یہ کمپنی ایوریٹ اور مکیلٹیو، واشنگٹن میں تحقیقی سہولیات کے ساتھ سیئٹل کے قریب واقع ہے۔ کمپنی کا مقصد پلازما کے استحکام کو تیزی سے اعلی توانائی کی سطح پر برقرار رکھنے کے لیے اپنی ٹیکنالوجی کو بڑھانا ہے، جس کا مقصد سائنسی بریک ایون اور بالآخر تجارتی منافع حاصل کرنا ہے۔ ٹیکنالوجی کی تصوراتی بنیاد اوری شملک کی قیادت میں یونیورسٹی آف واشنگٹن میں تیار کی گئی تھی۔ اے آر پی اے-ای کے الفا پروگرام کے حصے کے طور پر فیوز ڈیوائس کے ذریعے حاصل کردہ مثبت ابتدائی نتائج کے بعد زیپ انرجی تشکیل پائی۔ کمپنی کی مشترکہ بنیاد برطانوی کاروباری اور سرمایہ کار بینج کونوے (صدر، سی ای او) نے جوہری طبیعیات دان برائن اے نیلسن (چیف ٹیکنالوجی آفیسر) اور اوری شملک (چیف سائنس آفیسر) کے ساتھ مل کر رکھی تھی۔ شیئرڈ فلو اسٹیبلائزڈ زیڈ پنچ فیوژن پنچ اثر اس حقیقت پر منحصر ہے کہ کنڈکٹر میں بہنے والا کرنٹ کنڈکٹر کو نچوڑتے ہوئے اندرونی سمت والی قوت پیدا کرتا ہے۔ فیوژن ڈیوائس کے معاملے میں، کنڈکٹر فیوژن ایندھن کا پلازما ہوتا ہے۔ کرنٹ کو یا تو بیرونی مقناطیس کا استعمال کرتے ہوئے، یا رد عمل چیمبر میں الیکٹروڈ کا استعمال کرتے ہوئے براہ راست لگایا جاتا ہے۔ آلہ کی نسبتا سادگی نے دنیا بھر کے بہت سے محققین کو پنچ سسٹم بنانے پر مجبور کیا۔ ابتدائی تجربات میں، پنچ سسٹم غیر مستحکم پائے گئے اور پلازما کو فوری طور پر ری ایکشن چیمبر کی دیواروں میں زبردستی ڈال دیا گیا، جس سے یہ ٹھنڈا ہو گیا تاکہ فیوژن نہ ہو۔ اس کی وجہ سے مستحکم پنچ مشینوں کی ترقی ہوئی، خاص طور پر برطانیہ کا زیٹا۔ شروع میں ایسا لگتا تھا کہ یہ ڈیزائن پہلے کے آلات کی عدم استحکام سے پاک تھے۔ تاہم، مزید تحقیقات سے پتہ چلتا ہے کہ نئی "مائیکرو انسٹیبلٹیز" قید کو تباہ کرنے میں اتنی ہی موثر تھیں جتنی کہ پہلے، بڑی، عدم استحکام تھیں۔ ان نئے طبقے کے مسائل کا کوئی واضح حل نہ ہونے کی وجہ سے، کلاسیکی پنچ ڈیوائسز پر بڑی تحقیق 1960 کی دہائی کے اوائل تک ختم ہو گئی۔ پلازما کے بہاؤ کو ایک اضافی مستحکم قوت کے طور پر استعمال کرنے کا خیال 1990 کی دہائی میں سامنے آیا۔ اس تصور میں، چٹکی اس طرح تیار کی جاتی ہے کہ پلازما کالم کے مرکز سے باہر نکلتے ہی پلازما مختلف رفتار سے بہتا ہے، جس میں بیرونی پرتیں مرکز سے تقریبا دس گنا تیز ہوتی ہیں۔ چونکہ پنچ کرنٹ سے پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان چارج کی کثافت اور رفتار دونوں کا ایک فعل ہے، اس کے نتیجے میں پنچ فیلڈ پلازما کالم کے پار غیر لکیری ہونے کا سبب بنتا ہے۔ یہ کنک، ساسیج اور تبادلے کی عدم استحکام کی شرح نمو کو پیچھے چھوڑ دیتا ہے۔ چٹکی کو مستحکم کرنے کے لیے جن عین حالات تک پہنچنے کی ضرورت ہے وہ تحقیق کا ایک کھلا شعبہ ہے۔ زیپ انرجی کی تکنیکی ابتداء 1995 میں شروع ہونے والی یونیورسٹی آف واشنگٹن میں ڈاکٹر اوری شملک کے کام پر منحصر ہے۔ یونیورسٹی نے بہتی ہوئی پنچ کی جانچ کے لیے تین تجرباتی مشینیں بنائیں: زی اے پی (یو ڈبلیو میں 1998-2012) زی اے پی-ایچ ڈی (یو ڈبلیو میں 2012-موجودہ) فیو زیڈ ای (یو ڈبلیو میں 2015-2020 ؛ زیپ انرجی میں 2021-موجودہ) شملک لیب نے ان کے پلازما کی پیمائش کے لیے کسٹم ٹولز تیار کیے۔ زیپ انرجی کی بنیاد 2017 میں یونیورسٹی آف واشنگٹن میں فیوز ای (فیوژن زیڈ پنچ ایکسپیرمنٹ) ریسرچ ٹیم اور لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری کے محققین کے ساتھ تعاون کے طور پر رکھی گئی تھی۔ زیپ انرجی نے پھر ایک اگلی نسل کا فیوژن کور، فیوز-کیو (2021-موجودہ زیپ انرجی میں) بنایا۔ زیپ نے 2018 میں ایک کمپنی کے طور پر اپنا پہلا فیوژن ری ایکشن حاصل کیا، لیکن نومبر 2021 میں، لیورمور نیشنل لیبارٹری نے بہتی ہوئی پنچ کے اندر نیوٹران کی پیداوار کی ایک آزاد اور زیادہ درست پیمائش فراہم کی، جس سے یہ ثابت ہوتا ہے کہ مشین ڈیوٹیریم ایندھن کے ساتھ فیوژن کر سکتی ہے۔ اس کوشش کی قیادت اے آر پی اے-ای نے کی، جہاں ایجنسی نے نجی فیوژن کمپنیوں کی مدد کے لیے فیوژن ٹیموں کا اہتمام کیا۔ 2015 سے 2020 تک، امریکی محکمہ توانائی کی گرانٹس کے ایک سلسلے نے ٹیم کو اپنے شیئرڈ فلو اسٹیبلائزڈ زیڈ پنچ ری ایکٹر کی توانائی کی اعلی سطح پر جانچ کرنے کے قابل بنایا۔ جولائی 2020 میں، زیپ انرجی نے سیریز اے فنڈنگ میں 65 لاکھ ڈالر اکٹھے کیے۔ مئی 2021 میں زیپ نے سیریز بی فنڈنگ میں 27.5 ملین ڈالر بند کیے جن میں ایڈیشن، انرجی امپیکٹ پارٹنرز، شیورون ٹیکنالوجی وینچرز اور لوئر کاربن کیپٹل شامل ہیں۔ شیورون کی مالی اعانت ایک بڑی امریکی تیل کمپنی کی طرف سے فیوژن انرجی میں پہلی سرمایہ کاری تھی۔ جون 2022 میں، زیپ انرجی نے اپنے بریک ایون ڈیوائس (فیو زیڈ ای-کیو) میں پہلے پلازما اور لوور کاربن کیپیٹل، بل گیٹس کے بریک تھرو انرجی وینچرز، شیل پی ایل سی، ویلور، ڈی سی وی سی، انرجی امپیکٹ پارٹنرز، شیورون اور دیگر کی حمایت یافتہ 160 ملین ڈالر کی سیریز سی ریز کا اعلان کیا۔ اکتوبر 2022 میں، سینٹرلیا کول ٹرانزیشن انرجی ٹیکنالوجی بورڈ نے حال ہی میں ٹرانس الٹا بگ ہانافورڈ گیس پاور پلانٹ کی جگہ پر زیپ فیوژن انرجی پائلٹ پلانٹ کی تعمیر کے امکانات کا اندازہ لگانے کے اخراجات کے لیے زیپ انرجی کو 1 ملین ڈالر کی گرانٹ دی۔ مئی 2023 میں، زیپ انرجی ان آٹھ کمپنیوں میں سے ایک تھی جو ریاستہائے متحدہ کے محکمہ توانائی کے سنگ میل پر مبنی فیوژن ڈویلپمنٹ پروگرام کے لیے منتخب کی گئی تھی۔ جون 2023 میں، زیپ انرجی نے آئی سی اے آر کے لیکویڈیٹڈ اثاثوں کو حاصل کرکے اہم نئی ریپیٹیٹیو پلسڈ پاور مینوفیکچرنگ کی صلاحیتیں حاصل کیں۔ نیز جون میں، زیپ انرجی کو ورلڈ اکنامک فورم ٹیکنالوجی یونیکورن کے طور پر منتخب کیا گیا، جس کی مالیت ایک ارب امریکی ڈالر سے زیادہ ہے۔ زیپ انرجی ری ایکٹر ایک پلسڈ پاور سسٹم ہے جس میں کوئی بیرونی مقناطیس نہیں ہے۔ مشین ایک ~ 2 میٹر لمبی دھاتی ٹیوب ہے جس میں ایک کیتھوڈ وسط میں آدھے راستے پر چل رہا ہے۔ مرکزی کیتھوڈ اور گراؤنڈ دیوار کے درمیان وولٹیج لگایا جاتا ہے۔ فیوژن ایندھن کو مشین کے پچھلے حصے میں پھینکا جاتا ہے، جو پاسچن کے ٹوٹنے کی وجہ سے آئنائز ہوتا ہے، جس سے پلازما بنتا ہے۔ یہ پلازما آگے بڑھتا ہے اور کیتھوڈ اور دیوار کے درمیان کے فرق میں ~ 50 سینٹی میٹر لمبی بہتی ہوئی چٹکی میں جمع ہوتا ہے۔ ٹیسٹنگ زیپ انرجی نے بہتی ہوئی پنچ کی کارکردگی کی پیمائش کے لیے ان مشینوں کو ٹولز سے آراستہ کیا ہے۔ ان میں شامل ہیں: آئن سپیکٹروسکوپی پلازما کے درجہ حرارت کی پیمائش کرتی ہے اور بہتے ہوئے پنچز کے معاملے میں، یہ پلازما کے اندر کاربن III کی نجاست سے ہونے والے اخراج کی پیمائش کرتی ہے۔ تیز کیمرے پنچ پرفارمنس کی تصاویر اور ویڈیو حاصل کرتے ہیں۔ 2019 میں، ٹیم نے کرانا کے بنائے ہوئے 5 ملین فریم فی سیکنڈ کیمرہ کا استعمال کیا۔ انٹرفیرومیٹری بہتی ہوئی پنچ کے پار پلازما کی کثافت کی پیمائش کرتی ہے۔ یہ ٹول پلازما کے ذریعے ایک ٹیسٹ لیزر بیم سے گزرتا ہے اور اس کا موازنہ ایک حوالہ بیم سے کرتا ہے۔ یہ ٹول صرف تنگ راستے کے ساتھ کثافت کی پیمائش کر سکتا ہے جہاں لیزر سفر کرتا ہے (جسے کورڈ کہا جاتا ہے)۔ مقناطیسی فیلڈ پروبز ٹیوب کی سطح کو لائن کرتے ہیں تاکہ بہتے ہوئے پنچ کرنٹ سے پیدا ہونے والے فیلڈ کی پیمائش کی جا سکے۔ پنچوں کی پیمائش کے لیے دیگر تشخیصی آلات استعمال کیے گئے ہیں، جن میں سے بہت سے قومی لیبارٹریوں کے تجربہ کاروں کے ساتھ شراکت میں ہیں۔ زیپ انرجی کو بڑھانا استدلال کرتا ہے کہ بہتے ہوئے پنچ پیمانے میں 11 ویں پاور کے پنچ کرنٹ کے طور پر فیوژن کی شرح اور اس کی وجہ سے، بہتے ہوئے پنچ سے خالص پاور پیدا کرنے کے لیے جو کچھ درکار ہوتا ہے وہ زیادہ کرنٹ ہوتا ہے۔ تاہم، یہ اسکیلنگ ماڈل اڈیبیٹک پلازما پر مبنی ہے اور یہ ماڈل تمام حقیقی دنیا کے رویے کو پکڑنے میں ناکام رہتا ہے۔ ناقدین نے نشاندہی کی ہے کہ زیادہ دھارے بہاؤ کی عدم استحکام اور شاک ویوز متعارف کرا سکتے ہیں جو پلازما کو پھاڑ سکتے ہیں۔ بہاؤ لہروں کے معاملے میں، (+) آئن اور (-) الیکٹران اپنے بڑے پیمانے پر فرق کی وجہ سے مختلف رفتار سے حرکت کریں گے، اور اس سے پلازما میں خلل پڑے گا۔ پنچ اسمبلی کے عمل کے دوران شاک ویوز بن سکتے ہیں۔ جب پلازما تیز رفتار سے ایک ساتھ جھاڑتا ہے، تو دونوں پلازما لہریں زیادہ رفتار سے شاک ویو تشکیل دے سکتی ہیں۔ پنچ پلازما بنانے کے دوسرے طریقے تلاش کرنا اس مسئلے کا ممکنہ حل ہے۔ معاون تخروپنوں نے استدلال کیا ہے کہ خالص طاقت ~ 650 کلومپس (کے اے) تک پہنچنے کے لیے بہتی ہوئی پنچ کے ذریعے کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ 2021 کے آخر تک کمپنی 500 کے اے تک پہنچنے والے کرنٹس کے ساتھ جانچ کر رہی تھی۔ ڈیوائس زیپ انرجی نے چٹکی سے آنے والے مواد کو جذب کرنے کے لیے چٹکی کو پگھلے ہوئے کمبل سے گھیرنے کی تجویز پیش کی۔ یہ نقطہ نظر فرسٹ لائٹ فیوژن اور جنرل فیوژن کے تجویز کردہ نقطہ نظر سے ملتا جلتا ہے۔ چیلنجز اسکیل اپ کے لیے درکار اعلی پنچ کرنٹس الیکٹروڈ کے پگھلنے اور الیکٹروڈ کے کٹاؤ کے امکان کو متعارف کراتے ہیں۔ خلائی جہاز کے برقی پروپلشن کے میدان میں اس قسم کے کٹاؤ پر بڑے پیمانے پر تحقیق کی گئی ہے۔ 2021 میں، زیپ کے کیتھوڈ تانبے سے بنائے گئے تھے جو ٹونگسٹن کاربائڈ کے ساتھ لیپت تھے، جس کا زیادہ سے زیادہ پگھلنے کا نقطہ 3,103 کیلون ہے۔ گرافین جیسے مواد ایک ممکنہ حل ہیں۔ مشینوں کو بڑے اسپاٹ سائز، فعال کولنگ یا کسی اور کام کے ارد گرد بنایا جا سکتا ہے۔ ایک اور تنقید یہ ہے کہ جب مقناطیسی آئینے، ٹوکامکس یا دیگر فیوژن طریقوں جیسی فیوژن مشینوں کے مقابلے میں تنگ پنچ بیم کے اندر پلازما کا حجم نسبتا چھوٹا ہوتا ہے۔ یہ فیوژن ایندھن کی مقدار کو محدود کرتا ہے، اور اس کے بعد، توانائی کی مقدار جو بہتی ہوئی چٹکی میں بنائی جا سکتی ہے۔ زیادہ شاٹ ریٹ، متعدد مشینیں، اور لمبی اور وسیع پنچ بیم تمام ممکنہ حل ہیں۔ فیوژن پاور زیڈ-پنچ نیوکلیئر فیوژن کی تاریخ فیوژن پاور ٹیکنالوجیز کی فہرست حوالہ جات بیرونی روابط سرکاری ویب سائٹ سیئٹل میں مقیم ریاستہائے متحدہ امریکہ کی نیوکلیئر فیوژن کمپنیوں کی توانائی کمپنیاں