ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- AI สามารถช่วยให้เกิดพลังงานฟิวชั่นในทางปฏิบัติได้
- นักวิทยาศาสตร์ของ MIT ได้ทำการคำนวณที่มีความต้องการมากที่สุดในวิทยาศาสตร์ฟิวชันโดยใช้เทคนิคแมชชีนเลิร์นนิง
-
ซอฟต์แวร์ AI ที่ DeepMind ของ IBM กำลังพัฒนาอาจเรียนรู้ที่จะควบคุมสนามแม่เหล็กที่มีพลาสมาภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นโทคามัค
เทคนิคปัญญาประดิษฐ์ (AI) อาจช่วยให้เราเข้าใกล้พลังฟิวชั่นเชิงปฏิบัติที่สามารถเปลี่ยนอุตสาหกรรมพลังงานของโลกได้
นักวิทยาศาสตร์ของ MIT ได้ทำการคำนวณที่มีความต้องการมากที่สุดในวิทยาศาสตร์ฟิวชันโดยใช้เทคนิคแมชชีนเลิร์นนิงตามรายงานที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ วิธีการนี้ลดเวลา CPU ที่จำเป็นในการคำนวณในขณะที่ยังคงความถูกต้องของโซลูชัน เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่เพิ่มขึ้นในการใช้ AI เพื่อช่วยแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์และวิศวกรรมของการควบคุมพลังงานฟิวชั่น
"AI เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำซ้ำได้เร็วขึ้นในการทดลอง คาดการณ์ได้ดีขึ้นว่าพลาสม่าจะทำงานอย่างไรในสภาวะที่รุนแรง และสร้างอุปกรณ์ฟิวชันใหม่ในลักษณะที่แม่นยำยิ่งขึ้น" แอนดรูว์ ฮอลแลนด์ ซีอีโอของ Fusion สมาคมอุตสาหกรรมบอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล
AI ยื่นมือ
นักวิจัยจาก MIT Pablo Rodriguez-Fernandez และ Nathan Howard กำลังทำงานเพื่อคาดการณ์ประสิทธิภาพที่คาดหวังในอุปกรณ์ SPARC ซึ่งเป็นการทดลองฟิวชั่นสนามแม่เหล็กสูงขนาดกะทัดรัดที่กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง ในขณะที่การคำนวณต้องใช้เวลาในคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมาก (มากกว่า 8 ล้านชั่วโมงของ CPU) นักวิจัยสามารถลดเวลาที่ต้องใช้ได้
ปัญหาที่ท้าทายที่สุดอย่างหนึ่งสำหรับนักวิจัยฟิวชันคือการทำนายอุณหภูมิและความหนาแน่นของพลาสมา ในอุปกรณ์กักขัง เช่น SPARC พลังงานภายนอกและความร้อนที่ป้อนเข้าจากกระบวนการฟิวชันจะหายไปจากความปั่นป่วนในพลาสมา
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยของ MIT ใช้เทคนิคจากการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการคำนวณดังกล่าว พวกเขาประเมินว่าวิธีการนี้ลดจำนวนการรันโค้ดลงสี่เท่า
การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าเทคนิค AI สมัยใหม่สามารถใช้ควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันได้ ซึ่งอาจช่วยเร่งการพัฒนานิวเคลียร์ฟิวชันเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้งานได้จริง Ulises Orozco Rosas ศาสตราจารย์ที่ศึกษาเรื่องฟิวชั่นใน School of Engineering ที่มหาวิทยาลัย CETYS ในเม็กซิโก บอกกับ Lifewire ทางอีเมล เขาชี้ไปที่ซอฟต์แวร์ AI ที่ไอบีเอ็มกำลังพัฒนาซึ่งสามารถใช้ควบคุมสนามแม่เหล็กที่มีพลาสมาอยู่ภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันโทคามัค
"ระบบสามารถจัดการพลาสมาในรูปแบบใหม่ที่สามารถผลิตพลังงานที่สูงขึ้นได้" Rosas กล่าวเสริม
พลังแห่งดวงดาว
ฟิวชั่นให้พลังงานที่ปราศจากคาร์บอนอย่างไม่จำกัดผ่านกระบวนการทางกายภาพแบบเดียวกับที่ให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์และดวงดาว อย่างไรก็ตาม ความท้าทายทางเทคนิคในการสร้างโรงไฟฟ้าฟิวชันที่ใช้งานได้จริงนั้นแข็งแกร่งและรวมถึงการให้ความร้อนเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 ล้านองศาและการสร้างพลาสม่า นักวิจัยใช้สนามแม่เหล็กแรงสูงเพื่อแยกและป้องกันพลาสมาร้อนจากสสารธรรมดาบนโลก
Holland กล่าวว่าการสร้างโรงไฟฟ้าฟิวชันที่ใช้งานได้จะต้องมีความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์โดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีจำกัดและเริ่มต้นพลาสมาภายใต้สภาวะที่เกี่ยวข้องกับการฟิวชัน - ที่อุณหภูมิหรือความกดดันที่รุนแรง
"ในขณะที่ส่วนที่ยากที่สุดคือการทำให้พลาสม่าเข้าสู่สภาวะที่เกี่ยวข้องเหล่านั้น ความท้าทายไม่ได้หยุดอยู่แค่นั้น" ฮอลแลนด์กล่าวเสริม “พลังงานจะต้องถูกแปลงเป็นไฟฟ้าหรือความร้อนที่ใช้งานได้ วัฏจักรเชื้อเพลิงจะต้องสร้างขึ้นเพื่อให้พลาสมาสามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานาน และวัสดุของอุปกรณ์ฟิวชันจะต้องยืดหยุ่นต่อสภาวะสุดขั้วภายใน โรงไฟฟ้า"
ฮอลแลนด์คาดการณ์ว่าพลังงานจะ "ปฏิวัติ" ระบบพลังงานโลก เมื่อนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์และนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ฟิวชันอาจหมายความว่าสามารถผลิตพลังงานได้โดยปราศจากมลพิษ ทุกเวลา โดยไม่เป็นอันตรายต่อสาธารณะหรือของเสียจากกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาว มันสามารถนำไปสู่ยุคของพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ ทำให้พลังงานราคาถูก ใช้ได้ตลอดเวลา และแพร่หลาย
แต่โรซาสเตือนว่าความสำเร็จของการหลอมรวมเชิงพาณิชย์ในฐานะผู้ให้บริการพลังงานจะขึ้นอยู่กับว่าความท้าทายของการสร้างพืชและการดำเนินงานอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ในลักษณะที่ทำให้ต้นทุนของฟิวชั่น ไฟฟ้าแข่งขันทางเศรษฐกิจ
"ด้วยความกังวลที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการจัดหาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีอยู่อย่างจำกัด จึงต้องหาวิธีที่ดีกว่าเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของเรา" โรซาสกล่าวเสริม "ประโยชน์ของพลังงานฟิวชันทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจอย่างยิ่ง: ไม่มีการปล่อยคาร์บอน เชื้อเพลิงมากมาย ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ของเสียกัมมันตภาพรังสีน้อยกว่าการแยกตัว ความปลอดภัย และพลังงานที่เชื่อถือได้"