قد يكون الاندماج النووي أقرب إلى التعمير التجاري مما كان يُعتقد سابقًا، حيث تستهدف الشركات الخاصة تشغيل مفاعلات عملية في أوائل العقد الثالث من القرن الحالي. لا تزال هناك عقبات تقنية واقتصادية رئيسية، بما في ذلك كسب الطاقة الصافي، واستقرار البلازما، ومتانة المواد، وتزويد الوقود. في القرن الماضي، كان المتسرعون يقولون إن الاندماج التجاري سيكون دائمًا في المستقبل بعد 50 عامًا. الآن، بدأ مستشار الطاقة وود ماككينزي في مناقشة تطورات الاندماج النووي كما لو أنها ليست بعيدة. تغيير كبير في الرأي، حيث كان الخبراء مؤخرًا يعتقدون أن استغلال الاندماج النووي لأغراض تجارية كان على الأقل بعد 15 عامًا. في الواقع، يهدف المشروع الدولي الأشهر للاندماج، وهو مشروع ITER القائم في فرنسا، إلى تشغيل مفاعل الاندماج في أوائل العقد الرابع من القرن الحالي (بعد 15 عامًا من الآن). ومع ذلك، وعدت الشركات الثلاث المذكورة في تقرير وود ماككينزي بتوفير مفاعل اندماج عملي وقابل للتجارية، أو نموذج أولي، خلال خمس سنوات. هذا يعني 2031 أو 2032. وهذا يعني أنهم سيتنافسون مباشرة مع الجيل الأول من المفاعلات المدمجة الصغيرة (SMRs). تنشأ التحدي الهندسي الرئيسي من حقيقة أن تفاعل الاندماج يحدث عند درجات حرارة تبلغ حوالي 100 مليون درجة مئوية (حوالي 10 أضعاف حرارة مركز الشمس). أولاً، المدخلات الطاقة هائلة. على سبيل المثال، يُقدر أن مفاعل توكاماك ITER يحتاج إلى حوالي 100 ميجاوات من توليد الطاقة لتشغيل أنظمته. هذا هو السبب في القلق بشأن كسب الطاقة الصافي. أو بصياغة أخرى، هل يمكن للمفاعل إنتاج طاقة أكثر مما يستهلك؟ هذا شرط أساسي لأي تقنية تُعتبر تجارية. ثانيًا، التحدي المتمثل في الحفاظ على ما يُسمى احتواء بلازما مستقر. ليس ذلك سهلاً مع الغازات المسخنة إلى درجات حرارة تشغيل تبلغ 100 مليون درجة مئوية. تتكون بلازما المفاعل من غازات مسخنة (ديوتيريوم وتريتيوم) تصطط نواتها وتطلق كميات كبيرة من الطاقة. أي تبريد مفاجئ للبلازما (بسبب الاتصال بجدران التوكاماك، على سبيل المثال) يتسبب في توقف التفاعل المتسلسل، ووقت تشغيل المفاعل يُقاس حاليًا بالثوانٍ. وثالثًا، هناك تحدي تطوير مواد المفاعل التي تتجنب الهشاشة بسبب الإشعاع النيوتروني المستمر والشديد، وهو مشكلة مشتركة مع المفاعلات النووية التقليدية. على الرغم من ذلك، لا ينبغي اعتبار إمدادات التريتيوم (H 3 ) أمرًا مفروغًا منه. نادراً ما يُصادف التريتيوم في الطبيعة هنا على الأرض، ويتم إنتاجه بشكل عام كناتج ثانوي للتفاعلات النووية، في عدد محدود من المرافق، بعضها مخطط لإغلاقه. في التسعينيات، فكرت وكالة ناسا في تعدين التريتيوم على القمر (الذي يملك إمدادات وفيرة) لتزويد محطات توليد الطاقة بالاندماج على القمر، لكن ذلك لم يحدث. ومع ذلك، أعلنت شركة استكشافية أسترالية عن اكتشافات للتريتيوم الطبيعي، مما يعني أن الإمدادات قد تكون أقل تقييدًا مما كان يُعتقد سابقًا. الديوتيريوم (H 2 ) أكثر وفرة ويمكن استخراجه من الماء. أعلنت ثلاث شركات أمريكية عن تقدمها في تجارة تكنولوجيا الاندماج. شركة Commonwealth Fusion Systems، القائمة في بوسطن (مع روابط مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT)، قدمت ادعاءين: أن لديها محطة اندماج ذات صلة تجارية ستعمل في العام القادم، ومحطة بقدرة 400 ميجاوات متصلة بالشبكة في مقاطعة تشسترفيلد، فيرجينيا، بحلول أوائل العقد الثالث من القرن الحالي. تصمم شركة كومونولث توكاماك. شركة Inertia Enterprises، التي نشأت بشكل رئيسي من مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا، أثبتت أن تكلفة إنتاج الكهرباء ستكون منافسة مع أقل تكلفة لتوليد الوقود الأحفوري، وستبدأ أعمال البناء على مشروع اندماج متصل بالشبكة بحلول عام 2030. إذا كان الادعاء الأول حول السعر قريبًا من الصحة، فإن مفاعلات الاندماج القائمة على الليزر التي اقترحتها الشركة ستدمر مفاعلات SMRs المحتملة من حيث السعر. وفي ملاحظة ذات صلة، جمعت شركة إنيرتيا 450 مليون دولار في تمويل في فبراير. وأخيرًا، تأتي شركة Helion، التي تتعاون مع مايكروسوفت، وتزعم أنها ستقوم بتشغيل محطة اندماج في عام 2028. من منظور المفاعلات المدمجة الصغيرة (SMRs)، لم تكن هذه الإعلانات حول الاندماج في وقت أسوأ. لا أحد في الأعمال القائمة على السلع يتطلع إلى منافس أقل تكلفة. ولكن لا يزال هناك أربعة متغيرات يمكن أن تسرع أو تبطئ التقدم في هذا المجال. الأول هو الوصول إلى رأس المال لتمويل هذه المرافق الجديدة. تدعم الحكومة الفيدرالية الأمريكية صناعة الاندماج عبر منح ARPA-E بقيمة حوالي 140 مليون دولار هذا العام. في الصين، يُقدر الرقم السنوي المقابل بحوالي 3 مليارات دولار. (ومع ذلك، لا يزال الكثير من أبحاث الاندماج الأمريكية ممولة بشكل خاص.) ثانيًا، التكلفة النهائية والنفقات الرأسمالية المرتبطة بهذه المرافق الجديدة. هل يمكن بناؤها في الوقت المحدد وفي الميزانية؟ ومن يهتم بما تكلفه الوحدات الأولى إذا كانت الوحدات الـ Nth أرخص بكثير. سلاسل الإمداد الجيدة والالتزامات المالية طويلة الأجل مهمة هنا. ثالثًا، الافتراضات التكنولوجية، والتصاميم التي سيتم تجاريها وأرجح أن يتم اعتمادها كجزء من أسطول كبير. وأخيرًا، فإن مفاعلات الاندماج لها ملف انبعاثات أقل بكثير من المفاعلات النووية التقليدية، التي تنتج نفايات مشعة للغاية تتطلب خطط تخزين معقدة وطويلة الأجل. تطلق مفاعلات الاندماج غاز الهيليوم غير السام، على الرغم من أن مكونات المفاعل نفسها ستصبح مشعة للغاية. إذا كانت الادعاءات المختلفة للشركات حول تكنولوجيا الاندماج التي ناقشناها قريبة من الصحة، فهناك شيء واحد يمكننا أن نكون متأكدين منه تمامًا. هذا هو صناعة ستحتاج إلى رأس مال جديد كبير جدًا بدءًا من هذا العام. وصفت نشرة الوكالة الدولية للطاقة الذرية الأخيرة حول الاندماج المجال بأنه "نطاق من المناهج مثل التوكاماك، والستيلاراتور، ومفاهيم الليزر والاحتواء القصوري، ومفاهيم المغناطيسي-القصوري، والمرآة،