אין מספיק חשמל? המדינה רוצה להשקיע בהיתוך גרעיני
בשל הביקוש הגובר לחשמל והחשש שמאגרי הגז יאזלו משרד האנרגיה מציע להשקיע עד מיליארד שקל בתוך חמש שנים במחקר ופיתוח של אנרגיית היתוך גרעיני. הדרך לייצור חשמל מסחרי בטכנולוגיה זו עדיין ארוכה ורצופת אתגרים
בעוד ישראל מתמודדת עם דרישות הולכות וגוברות לייצור חשמל, בעיקר ממרכזי נתונים, ובשעה שלא ברור לעוד כמה שנים יספיקו מאגרי הגז שאחראים למרבית ייצור החשמל בישראל, במשרד האנרגיה מפרסמים חזון לטווח הארוך יותר — הצעה למדיניות מחקר ופיתוח בתחום ההיתוך הגרעיני. מדובר בטכנולוגיה מבטיחה לייצור אנרגיה, אך רחוקה מאוד מבשלות.
במשרד הזמינו דו"ח חיצוני הסוקר את ההתקדמות בתחום ומציע להשקיע במחקר ופיתוח בישראל, כדי שחברות וגופי מחקר ישראליים יוכלו להשתלב בתעשייה העולמית של היתוך גרעיני. במשרד מציעים שלוש חלופות: תוכנית השקעות בסיסית, בהיקף של 100-50 מיליון שקל במשך חמש שנים; חבילה רחבה יותר, בהשקעה של 500 מיליון עד מיליארד שקל במשך חמש עד שבע שנים; ותוכנית מקיפה אף יותר, עם השקעה של עד 2 מיליארד שקל בעשור, שבמסגרתה יוקם גם כור ניסיוני.
במשרד ממליצים על החלופה האמצעית, שכוללת הקמת קונסורציומים הכוללים את המגזר הציבורי והפרטי, שיתוף פעולה עם חברות נשק ישראליות, כמו רפאל ואלביט, וכן "ארגז חול" רגולטורי, כלומר כללים מקלים לתקופת הניסוי. המטרה היא גם לקחת חלק בתוכניות בינלאומיות.
סיוע מחברות הנשק
בישראל פועלות שתי חברות הזנק בתחום — nT-Tao הוותיקה יותר, המפתחת כור היתוך קומפקטי, ו־FusionMantle, המפתחת רכיבים לכור. לחברות הנשק רפאל ואלביט יש יכולות טכנולוגיות שיכולות לסייע, למשל לייזר בהספק גבוה, כמו זה שישמש את מערכת היירוט בלייזר "אור איתן", או בקרה על ואקום. לאלביט ולתעשייה האווירית יש יכולות בהנדסת חומרים ובעיבוד לטכנולוגיות שימושיות. בנוסף, במרכז למחקר גרעיני בשורק יש מאיץ חלקיקים ומתקנים אחרים שיכולים לסייע במחקר ופיתוח בתחום.
בעולם פועלים כ־417 כורים גרעיניים לייצור חשמל, אך הם פועלים בטכנולוגיית ביקוע גרעיני. בליבת הכור מתפרקים אטומים "כבדים", כמו אורניום, ומשחררים אנרגיה רבה. זו טכנולוגיה מוכרת, אך היא מעוררת חשש רב בשל הסכנה לתאונות שיביאו לזיהום רדיואקטיבי והצורך לטפל בפסולת הגרעינית, שגם היא רוויית קרינה מסוכנת.
היתוך גרעיני הוא תהליך אחר — שני אטומים קטנים, לרוב של מימן משני איזוטופים, דאוטריום הנפוץ וטריטיום הנדיר מאוד, נדחסים לכדי אטום חדש אחד — הליום — ובדרך משתחררת אנרגיה רבה. זהו התהליך שמתרחש בליבת השמש, וגם פצצת מימן מבוססת על היתוך כזה, אבל קשה מאוד לשחזר את התהליך הזה באופן מבוקר.
הפרוטונים, החלקיקים החיוביים שבגרעין המימן, דוחים זה את זה, וכדי להתגבר על כך נחוצה טמפרטורה גבוהה במיוחד — מעל 100 מיליון מעלות. בטמפרטורה כזאת, גז המימן משנה את מצב הצבירה שלו לפלזמה. החלקיקים צריכים להישאר קרובים זה לזה במשך זמן מה, כך שההתנגשות ביניהם תייצר הליום. בהמשך נדרשת פעולה מורכבת נוספת: דחיסה של החומרים. במילים אחרות, נדרשת אנרגיה רבה כדי להתחיל תהליך של היתוך גרעיני. ב־2022 הצליחו לראשונה חוקרים בארה"ב להשיג בתהליך כזה יותר אנרגיה ממה שהשקיעו, כלומר המערכת הפיקה יותר אנרגיה ממה שהוכנס אליה. אבל זה עדיין לא מספיק.
גוגל ומיקרוסופט משקיעות
הצורך הגובר באנרגיה, בעיקר למרכזי נתונים, מביא לשטף של השקעות בפיתוח טכנולוגיית היתוך גרעיני. לפי נתוני משרד האנרגיה, בחמש השנים האחרונות הושקעו בחברות סטארט־אפ בתחום יותר מ־14 מיליארד דולר, כשליש מהם רק בשנה האחרונה. חלק מהמשקיעות הן ענקיות טכנולוגיה — מיקרוסופט חתמה על הסכם לרכישת חשמל מכור היתוך גרעיני החל משנת 2028, וגוגל השקיעה בחברת ההיתוך בעלת השווי הגבוה ביותר בתחום — CFS. החברה כבר הגישה בקשה לחיבור לרשת החשמל בווירג'יניה.
גם מדינות משקיעות בתחום — סין היא המובילה, עם סך השקעות של 8.5 מיליארד דולר, הרבה מעל ארה"ב, שמשקיעה 1.5 מיליארד דולר בשנה מתקציבי מחקר ציבוריים. סין, ארה"ב והאיחוד האירופי, לצד מדינות נוספות, ובהן הודו, יפן ורוסיה, שותפות בפרויקט המחקר הגדול ITER בצרפת, שם נבנה כור היתוך גרעיני ניסיוני.
בשלב זה, התוכנית של משרד האנרגיה היא הצעה בלבד, ללא הקצאות תקציב. הממשלה הבאה תצטרך להחליט עד כמה המחקר והפיתוח של היתוך גרעיני נמצאים גבוה בסדר העדיפויות.
