الوجبات الجاهزة الرئيسية
- يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تحقيق طاقة الاندماج العملية.
- أكمل علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا واحدة من أكثر الحسابات تطلبًا في علم الاندماج باستخدام تقنية التعلم الآلي.
-
قد يتعلم برنامج الذكاء الاصطناعي الذي تطوره شركة DeepMind من IBM التحكم في المجالات المغناطيسية التي تحتوي على البلازما داخل مفاعل الاندماج tokamak.
تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) قد تساعد في تقريبنا من قوة الاندماج العملية التي يمكن أن تحول صناعات الطاقة في العالم.
أكمل علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا واحدة من أكثر الحسابات تطلبًا في علم الاندماج باستخدام تقنية التعلم الآلي.وفقًا لورقة منشورة مؤخرًا ، قللت الطريقة من وقت وحدة المعالجة المركزية المطلوبة لإجراء الحسابات مع الحفاظ على دقة الحل. إنه جزء من جهد متزايد لاستخدام الذكاء الاصطناعي للمساعدة في حل المشكلات الرياضية والهندسية لإتقان قوة الاندماج.
"الذكاء الاصطناعي هو أداة تسمح للعلماء بالتكرار بشكل أسرع في التجارب ، ووضع تنبؤات أفضل حول كيفية عمل البلازما في الظروف القاسية ، وبناء أجهزة اندماج جديدة بطريقة أكثر دقة ،" أندرو هولاند ، الرئيس التنفيذي لشركة Fusion رابطة الصناعة ، أخبر Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
الذكاء الاصطناعي يمد يد المساعدة
يعمل باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بابلو رودريغيز-فرنانديز وناثان هوارد على التنبؤ بالأداء المتوقع في جهاز SPARC ، وهي تجربة اندماج مجال مغناطيسي عالية مدمجة قيد الإنشاء حاليًا. بينما تطلب الحساب قدرًا هائلاً من وقت الكمبيوتر (أكثر من 8 ملايين ساعة من ساعات وحدة المعالجة المركزية) ، تمكن الباحثون من تقليل الوقت المطلوب.
واحدة من أصعب المشاكل التي يواجهها باحثو الاندماج هي توقع درجة حرارة البلازما وكثافتها. في أجهزة الحبس مثل SPARC ، يتم فقد الطاقة الخارجية والمدخلات الحرارية من عملية الاندماج من خلال الاضطرابات في البلازما.
ومع ذلك ، استخدم باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقنيات من التعلم الآلي لتحسين مثل هذا الحساب. يقدرون أن الطريقة قللت عدد مرات تشغيل الكود بمعامل أربعة.
يظهر بحث جديد أنه يمكن استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي الحديثة للتحكم في تفاعل الاندماج النووي ، مما قد يساعد في تسريع تطوير الاندماج النووي كمصدر عملي للطاقة ، يوليسيس أوروزكو روساس ، الأستاذ الذي يدرس الاندماج في كلية الهندسة في جامعة CETYS في المكسيك ، أخبر Lifewire عبر البريد الإلكتروني. وأشار إلى برنامج الذكاء الاصطناعي الذي تطوره شركة آي بي إم والذي يمكن استخدامه للتحكم في المجالات المغناطيسية التي تحتوي على البلازما داخل مفاعل الاندماج توكاماك.
أضافت روساس"كان النظام قادرًا على معالجة البلازما في تكوينات جديدة يمكن أن تنتج طاقة أعلى".
قوة النجوم
يعد الاندماج بطاقة غير محدودة وخالية من الكربون من خلال نفس العملية الفيزيائية التي تغذي الشمس والنجوم. ومع ذلك ، فإن التحديات التقنية لبناء محطة طاقة اندماج عملية هائلة وتشمل تسخين الوقود إلى درجات حرارة أعلى من 100 مليون درجة وخلق البلازما. يستخدم الباحثون مجالات مغناطيسية قوية لعزل وعزل البلازما الساخنة عن المادة العادية على الأرض.
قال هولاند إن بناء محطة طاقة اندماجية عاملة سيتطلب فهمًا علميًا مفصلاً لكيفية حصر البلازما وبدء تشغيلها في ظل ظروف ذات صلة بالانصهار - في درجات حرارة أو ضغوط قصوى.
"في حين أن الجزء الأصعب هو إدخال البلازما في تلك الظروف ذات الصلة ، فإن التحديات لا تتوقف عند هذا الحد" ، أضاف هولاند. "يجب تحويل الطاقة إلى كهرباء أو حرارة قابلة للاستخدام ؛ يجب بناء دورة الوقود بحيث يمكن الحفاظ على البلازما لفترات طويلة ، ويجب أن تكون مواد جهاز الاندماج قادرة على التكيف مع الظروف القاسية داخل محطة توليد الكهرباء."
توقعت هولندا أن الطاقة ستحدث "ثورة" في نظام الطاقة العالمي. بمجرد تسويقه ونشره على نطاق واسع ، يمكن أن يعني الاندماج أنه يمكن إنتاج الطاقة دون تلوث ، في أي وقت ، دون أي خطر على الجمهور أو النفايات المشعة طويلة العمر. يمكن أن يكون إيذانا ببدء عصر وفرة الطاقة ، مما يجعل الطاقة رخيصة ومتاحة دائمًا ومتواجدة في كل مكان.
لكن Rosas أبدت ملاحظة تحذيرية ، قائلة إن نجاح الاندماج التجاري كمزود للطاقة سيعتمد على ما إذا كان يمكن مواجهة تحديات بناء محطات التوليد وتشغيلها بأمان وموثوقية بطريقة تجعل تكلفة الاندماج الكهرباء منافسة اقتصاديا
"مع تزايد المخاوف بشأن تغير المناخ والإمدادات المحدودة من الوقود الأحفوري ، يجب إيجاد طرق أفضل لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة لدينا ،" أضافت روساس. "إن فوائد طاقة الاندماج تجعلها خيارًا جذابًا للغاية: لا انبعاثات كربونية ، ووفرة الوقود ، وكفاءة في استخدام الطاقة ، ونفايات مشعة أقل من الانشطار ، والسلامة ، والطاقة الموثوقة."
