در چند سال گذشته، انرژی همجوشی از سوژه جوک‌ها - همیشه یک دهه دور! - به فناوری‌ای ملموس و جذاب تبدیل شده که سرمایه‌گذاران را از حاشیه به میدان کشانده است.

ممکن است تسلط بر این فناوری چالش‌برانگیز و ساخت آن پرهزینه باشد، اما همجوشی وعده مهار واکنش هسته‌ای که خورشید را تغذیه می‌کند را برای تولید انرژی تقریباً نامحدود در زمین می‌دهد. اگر استارتاپ‌ها بتوانند نیروگاه‌های همجوشی تجاری قابل دوام بسازند، پتانسیل دگرگون کردن بازارهای تریلیون دلاری را دارند.

موج صعودی که صنعت همجوشی را بالا برده است، توسط سه پیشرفت هدایت شده است: تراشه‌های کامپیوتری قدرتمندتر، هوش مصنوعی پیچیده‌تر و آهنرباهای ابررسانای دمای بالا. در مجموع، این پیشرفت‌ها به طراحی راکتورهای پیچیده‌تر، شبیه‌سازی‌های بهتر و طرح‌های کنترلی پیچیده‌تر کمک کرده‌اند.

اینکه در پایان سال ۲۰۲۲، یک آزمایشگاه وزارت انرژی ایالات متحده اعلام کرد که یک واکنش همجوشی کنترل‌شده تولید کرده که انرژی بیشتری نسبت به آنچه لیزرها به گلوله سوخت وارد کرده بودند، ضرری ندارد. این آزمایش از نقطه موسوم به "نقطه سر به سر علمی" عبور کرده بود، و اگرچه هنوز تا نقطه سر به سر تجاری، که در آن واکنش انرژی بیشتری نسبت به کل تأسیسات مصرفی تولید می‌کند، فاصله زیادی دارد، اما گامی طولانی و مورد انتظار بود که نشان داد علم پایه محکم است.

بنیان‌گذاران در سال‌های اخیر از این شتاب بهره برده‌اند و صنعت خصوصی همجوشی را با سرعت زیادی به جلو رانده‌اند.

Commonwealth Fusion Systems

Commonwealth Fusion Systems (CFS) تقریباً یک سوم کل سرمایه خصوصی سرمایه‌گذاری شده در شرکت‌های همجوشی تا به امروز را جذب کرده است. آخرین دور جذب سرمایه آن که در ماه اوت بسته شد، ۸۶۳ میلیون دلار به خزانه آن اضافه کرد و مجموع سرمایه جذب شده آن را به نزدیک ۳ میلیارد دلار رساند.

دور سری B2 شرکت CFS چهار سال پس از دور سری B ۱.۸ میلیارد دلاری آن انجام شد که به پرتاب این شرکت به موقعیت پیشرو کمک کرد. از آن زمان، این استارتاپ به سختی مشغول ساخت در ماساچوست برای ساخت Sparc، اولین نیروگاه خود از این نوع است که قرار است برق را در سطوحی که آن را "مرتبط با تجاری" می‌نامد، تولید کند.

راکتور Sparc از طراحی توکاماک استفاده می‌کند که شبیه دونات است. مقطع شکل D آن با نوار ابررسانای دمای بالا پیچیده شده است که هنگام فعال شدن، میدان مغناطیسی قدرتمندی ایجاد می‌کند که پلاسما فوق‌العاده داغ را مهار و فشرده می‌کند. گرمای تولید شده از واکنش برای تولید بخار جهت چرخاندن توربین تبدیل می‌شود. CFS آهنرباهای خود را با همکاری MIT طراحی کرده است، جایی که باب مونگارد، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل، به عنوان پژوهشگر در زمینه طراحی راکتورهای همجوشی و ابررساناهای دمای بالا کار می‌کرد.

CFS مستقر در ماساچوست انتظار دارد Sparc تا اواخر سال ۲۰۲۶ یا اوایل سال ۲۰۲۷ عملیاتی شود. اواخر این دهه، این شرکت اعلام کرده است که ساخت Arc، نیروگاه تجاری خود را که ۴۰۰ مگاوات برق تولید خواهد کرد، آغاز خواهد کرد. این تأسیسات در نزدیکی ریچموند، ویرجینیا ساخته خواهد شد و گوگل توافق کرده است که نیمی از خروجی آن را خریداری کند.

CFS توسط لیستی طولانی از سرمایه‌گذاران از جمله Breakthrough Energy Ventures، The Engine، بیل گیتس و دیگران پشتیبانی می‌شود.

TAE Technologies

TAE Technologies (که قبلاً با نام Tri Alpha Energy شناخته می‌شد) در سال ۱۹۹۸ از دانشگاه کالیفرنیا، ایرواین توسط نورمن روستر تأسیس شد. این شرکت از پیکربندی میدانی معکوس استفاده می‌کند، اما با یک پیچیدگی: پس از برخورد دو شات پلاسما در وسط راکتور، شرکت پلاسما را با پرتوهای ذرات بمباران می‌کند تا آن را به شکل سیگاری بچرخاند. این امر پایداری پلاسما را بهبود می‌بخشد و زمان بیشتری برای همجوشی و استخراج گرمای بیشتر برای چرخاندن توربین فراهم می‌کند.

در دسامبر ۲۰۲۵، TAE اعلام کرد که با شرکت رسانه اجتماعی دونالد ترامپ، Trump Media & Technology Group ادغام خواهد شد. این معامله تمام سهام، شرکت ترکیبی را ۶ میلیارد دلار ارزش‌گذاری می‌کند. TAE ۲۰۰ میلیون دلار به علاوه ۱۰۰ میلیون دلار دیگر پس از ثبت اسناد با کمیسیون بورس و اوراق بهادار دریافت خواهد کرد. میشل بیندر باوئر، مدیرعامل TAE، به عنوان مدیرعامل مشترک شرکت ترکیبی در کنار دوین نونز، که مدیرعامل انحصاری Trump Media بود، خدمت خواهد کرد.

این استارتاپ همجوشی قبلاً در ماه ژوئن ۱۵۰ میلیون دلار از سرمایه‌گذاران فعلی از جمله گوگل، شورون و New Enterprise جذب کرده بود. طبق گزارش PitchBook، قبل از ادغام، TAE در مجموع ۱.۷۹ میلیارد دلار جذب کرده بود.

Helion

در میان تمام استارتاپ‌های همجوشی، Helion تهاجمی‌ترین جدول زمانی را دارد. این شرکت قصد دارد در سال ۲۰۲۸ برق را از راکتور خود تولید کند. اولین مشتری آن؟ مایکروسافت.

Helion مستقر در اورت، واشینگتن، از نوع راکتوری به نام پیکربندی میدانی معکوس استفاده می‌کند، که در آن آهنرباها محفظه واکنش را که شبیه ساعت شنی با برآمدگی در نقطه‌ای که دو طرف به هم می‌رسند، احاطه کرده‌اند. در هر انتهای ساعت شنی، پلاسما را به شکل دونات می‌چرخانند که با سرعت بیش از ۱ میلیون مایل در ساعت به سمت یکدیگر شلیک می‌شوند. هنگامی که در وسط برخورد می‌کنند، آهنرباهای اضافی به القای همجوشی کمک می‌کنند. هنگامی که همجوشی رخ می‌دهد، میدان مغناطیسی خود پلاسما را تقویت می‌کند، که جریان الکتریکی را در سیم‌پیچ‌های مغناطیسی راکتور القا می‌کند. سپس این برق مستقیماً از دستگاه برداشت می‌شود.

این شرکت در ژانویه ۲۰۲۵ ۴۲۵ میلیون دلار جذب کرد، تقریباً همزمان با راه‌اندازی Polaris، یک راکتور آزمایشی. طبق گزارش PitchBook، Helion ۱.۰۳ میلیارد دلار جذب کرده است. سرمایه‌گذاران شامل سم آلتمن، رید هافمن، KKR، BlackRock، Mithril Capital Management پیتر تیل و Capricorn Investment Group هستند.

Pacific Fusion

Pacific Fusion با جذب سرمایه ۹۰۰ میلیون دلاری سری A، که حتی در میان استارتاپ‌های همجوشی با بودجه خوب، مبلغ هنگفتی است، از همان ابتدا خود را نشان داد. این شرکت از محدودسازی اینرسی برای دستیابی به همجوشی استفاده خواهد کرد، اما به جای لیزرها برای فشرده‌سازی سوخت، از پالس‌های الکترومغناطیسی هماهنگ استفاده خواهد کرد. نکته کلیدی در زمان‌بندی است: هر ۱۵۶ مولد مارکس با امپدانس تطبیق یافته باید ۲ تراوات را برای ۱۰۰ نانوثانیه تولید کنند و این پالس‌ها باید به طور همزمان به هدف همگرا شوند.

این شرکت توسط اریک لندر، دانشمندی که پروژه ژنوم انسان را رهبری کرد، به عنوان مدیرعامل و ویل ریگان به عنوان رئیس هدایت می‌شود. بودجه Pacific Fusion ممکن است عظیم باشد، اما این استارتاپ آن را یکجا دریافت نکرده است. در عوض، سرمایه‌گذاران آن در صورت دستیابی شرکت به نقاط عطف مشخص شده، پول را به صورت مرحله‌ای پرداخت خواهند کرد، رویکردی که در بیوتکنولوژی رایج است.

Shine Technologies

Shine Technologies رویکردی محتاطانه - و احتمالاً عمل‌گرایانه - را برای تولید انرژی همجوشی اتخاذ کرده است. فروش الکترون از یک نیروگاه همجوشی سال‌ها طول می‌کشد، بنابراین به جای آن، با فروش تست نوترون و ایزوتوپ‌های پزشکی شروع کرده است. اخیراً، در حال توسعه راهی برای بازیافت زباله‌های رادیواکتیو بوده است. Shine رویکردی را برای راکتور همجوشی آینده انتخاب نکرده است، بلکه گفته است که در حال توسعه مهارت‌های لازم برای زمانی است که آن زمان فرا برسد.

طبق گزارش PitchBook، این شرکت در مجموع ۷۷۸ میلیون دلار جذب کرده است. سرمایه‌گذاران شامل Energy Ventures Group، Koch Disruptive Technologies، Nucleation Capital و Wisconsin Alumni Research Foundation هستند.

General Fusion

General Fusion که اکنون در سومین دهه فعالیت خود است، طبق گزارش PitchBook، ۴۶۲.۵۳ میلیون دلار جذب کرده است. این شرکت مستقر در ریچموند، بریتیش کلمبیا، در سال ۲۰۰۲ توسط فیزیکدان میشل لابرج تأسیس شد که می‌خواست رویکرد متفاوتی به همجوشی به نام "همجوشی هدف مغناطیسی" (MTF) را اثبات کند. سرمایه‌گذاران شامل جف بزوس، Temasek، BDC Capital و Chrysalix Venture Capital هستند.

در راکتور General Fusion، دیواره‌ای از فلز مایع، محفظه‌ای را احاطه می‌کند که در آن پلاسما تزریق می‌شود. پیستون‌های اطراف دیواره آن را به سمت داخل فشار می‌دهند، پلاسما را در داخل فشرده کرده و واکنش همجوشی را آغاز می‌کنند. نوترون‌های حاصل، فلز مایع را گرم می‌کنند که می‌تواند از طریق یک مبدل حرارتی گردش داده شود تا بخار برای تولید برق جهت چرخاندن توربین تولید کند.

General Fusion در بهار ۲۰۲۵ با یک دوره دشوار روبرو شد. این شرکت در حین ساخت LM26، آخرین دستگاه خود که امیدوار بود در سال ۲۰۲۶ به نقطه سر به سر برسد، با کمبود نقدینگی مواجه شد. تنها چند روز پس از دستیابی به یک نقطه عطف کلیدی، ۲۵ درصد از کارکنان خود را اخراج کرد. گرگ توینی، مدیرعامل، نامه‌ای سرگشاده نوشت و از سرمایه‌گذاران درخواست تأمین مالی کرد.

در ماه اوت، آنها تا حدی موفق شدند و ۲۲ میلیون دلار تزریق کردند در یک دور "پرداخت برای بازی" که یکی از سرمایه‌گذاران آن را "کمترین میزان سرمایه ممکن" برای زنده نگه داشتن General Fusion نامید. سپس در ماه نوامبر، اسناد اوراق بهادار در کانادا نشان داد که این شرکت ۵۱.۱ میلیون دلار در قالب یادداشت‌های SAFE از نزدیک به ۷۰ سرمایه‌گذار جذب کرده است، همانطور که Globe and Mail گزارش داد. طبق گزارش PitchBook، در مجموع، General Fusion ۴۹۲ میلیون دلار جذب کرده است.

Tokamak Energy

Tokamak Energy طراحی معمول توکاماک - شکل دونات - را می‌گیرد و آن را فشرده می‌کند و نسبت ابعاد آن را تا نقطه‌ای که مرزهای بیرونی شروع به شبیه شدن به یک کره می‌کنند، کاهش می‌دهد. مانند بسیاری از استارتاپ‌های مبتنی بر توکاماک، این شرکت از آهنرباهای ابررسانای دمای بالا (از نوع اکسید مس باریم-خاکی کمیاب، یا REBCO) استفاده می‌کند. از آنجایی که طراحی آن فشرده‌تر از توکاماک سنتی است، به آهنرباهای کمتری نیاز دارد که باید هزینه‌ها را کاهش دهد.

این استارتاپ مستقر در آکسفوردشایر، انگلستان، با نمونه اولیه ST40 خود که شبیه یک تخم‌مرغ فابرژه بزرگ و استیم‌پانک است، در سال ۲۰۲۲ پلاسمای فوق‌العاده داغ ۱۰۰ میلیون درجه سانتی‌گراد تولید کرد. نسل بعدی آن، Demo 4، در حال حاضر در دست ساخت است و هدف آن آزمایش آهنرباهای شرکت در "سناریوهای مرتبط با نیروگاه همجوشی" است. Tokamak Energy در نوامبر ۲۰۲۴ ۱۲۵ میلیون دلار جذب کرد تا تلاش‌های خود را در زمینه طراحی راکتور ادامه دهد و کسب و کار آهنربای خود را گسترش دهد.

در مجموع، این شرکت طبق گزارش PitchBook، ۳۳۶ میلیون دلار از سرمایه‌گذارانی از جمله Future Planet Capital، In-Q-Tel، Midven و هانس-پیتر وایلد، بنیان‌گذار Capri-Sun، جذب کرده است.

Zap Energy

Zap Energy از آهنرباهای ابررسانای دمای بالا یا لیزرهای فوق‌العاده قدرتمند برای مهار پلاسمای خود استفاده نمی‌کند. در عوض، پلاسما را (متوجه شدید؟) با یک جریان الکتریکی "زپ" می‌کند که سپس میدان مغناطیسی خود را تولید می‌کند. میدان مغناطیسی پلاسما را حدود ۱ میلی‌متر فشرده می‌کند، در این نقطه احتراق رخ می‌دهد. نوترون‌های آزاد شده از واکنش همجوشی، یک پوشش فلز مایع را که راکتور را احاطه کرده است، بمباران می‌کنند و آن را گرم می‌کنند. سپس فلز مایع از طریق یک مبدل حرارتی چرخش داده می‌شود، جایی که بخار برای به حرکت درآوردن توربین تولید می‌کند.

مانند Helion، Zap Energy در اورت، واشینگتن مستقر است و طبق گزارش PitchBook، این شرکت ۳۲۷ میلیون دلار جذب کرده است. حامیان آن شامل Breakthrough Energy Ventures بیل گیتس، DCVC، Lowercarbon، Energy Impact Partners، Chevron Technology Ventures و بیل گیتس به عنوان فرشته سرمایه‌گذار هستند.

Proxima Fusion

بیشتر سرمایه‌گذاران از استارتاپ‌های بزرگ که در حال پیگیری طرح‌های توکاماک یا نوعی از محدودسازی اینرسی هستند، حمایت کرده‌اند. اما استلراتورها در آزمایش‌های علمی، از جمله راکتور Wendelstein 7-X در آلمان، نوید زیادی داده‌اند.

Proxima Fusion در حال شکستن این روند است، زیرا یک دور سری A به ارزش ۱۳۰ میلیون یورو جذب کرده است که مجموع سرمایه جذب شده آن را به بیش از ۱۸۵ میلیون یورو می‌رساند. سرمایه‌گذاران شامل Balderton Capital و Cherry Ventures هستند.

استلراتورها شبیه توکاماک‌ها هستند زیرا پلاسما را در شکلی حلقه‌ای با استفاده از آهنرباهای قدرتمند مهار می‌کنند. اما آنها این کار را با یک پیچش انجام می‌دهند - به معنای واقعی کلمه. به جای مجبور کردن پلاسما به یک حلقه طراحی شده توسط انسان، استلراتورها برای سازگاری با خصوصیات پلاسما، پیچ و تاب می‌خورند و برآمده می‌شوند. نتیجه باید پلاسمایی باشد که برای مدت طولانی‌تری پایدار می‌ماند و شانس واکنش‌های همجوشی را افزایش می‌دهد.

Kyoto Fusioneering

با توجه به تمام استارتاپ‌هایی که به دنبال انرژی همجوشی هستند، شاید اجتناب‌ناپذیر بود که یکی دیگر برای توسعه اجزایی که یک نیروگاه را کامل می‌کنند، ظهور کند. به اصطلاح "تعادل نیروگاه" (balance of plant)، یا قطعاتی که خارج از راکتور قرار می‌گیرند، از ژیروترون‌هایی که پلاسما را گرم می‌کنند تا سیستم‌های استخراج حرارت برای برداشت انرژی از واکنش‌های همجوشی و تبدیل آن به الکتریسیته، متغیر است.

Kyoto Fusioneering شرط بندی زودهنگامی کرده است که اگر حتی یک استارتاپ همجوشی در تولید انرژی کافی برای فروش به شبکه موفق شود، صنعت به یک تأمین‌کننده برای تعادل نیروگاه و تخصص لازم برای ادغام آن با هر فناوری همجوشی که برنده شود، نیاز خواهد داشت.

به نظر می‌رسد سرمایه‌گذاران خطرپذیر نیز موافق هستند و ۱۹۱ میلیون دلار در Kyoto Fusioneering سرمایه‌گذاری کرده‌اند. سرمایه‌گذاران شامل ۳۱Ventures، In-Q-Tel، JIC Venture Growth Investments، میتسوبیشی و Sumitomo Mitsui Trust Investment هستند.

Marvel Fusion

Marvel Fusion از رویکرد محدودسازی اینرسی پیروی می‌کند، همان تکنیک اساسی که تأسیسات ملی احتراق (National Ignition Facility) برای اثبات اینکه واکنش‌های همجوشی هسته‌ای کنترل‌شده می‌توانند انرژی بیشتری نسبت به آنچه برای راه‌اندازی آنها لازم بود، تولید کنند، استفاده کرد. Marvel لیزرهای قدرتمندی را شلیک می‌کند به سمت هدفی که با نانوساختارهای سیلیکونی تعبیه شده است که تحت بمباران آبشاری عمل می‌کنند و سوخت را تا نقطه احتراق فشرده می‌کنند. از آنجایی که هدف با استفاده از سیلیکون ساخته شده است، تولید آن نسبتاً ساده خواهد بود و به تجربه چندین دهه صنعت نیمه‌هادی متکی است.

این استارتاپ همجوشی محدودسازی اینرسی در حال ساخت یک تأسیسات نمایشی با همکاری دانشگاه ایالتی کلرادو است که انتظار دارد تا سال ۲۰۲۷ عملیاتی شود. Marvel مستقر در مونیخ، در مجموع ۱۶۲ میلیون دلار از سرمایه‌گذارانی از جمله b2venture، Deutsche Telekom، Earlybird و HV Capital با Taavet Hinrikus و Albert Wenger به عنوان فرشته سرمایه‌گذار جذب کرده است.

First Light Fusion

برخلاف بسیاری از استارتاپ‌های همجوشی دیگر، First Light Fusion از آهنرباها برای ایجاد شرایط لازم برای همجوشی استفاده نمی‌کند. در عوض، از رویکردی به نام محدودسازی اینرسی پیروی می‌کند، که در آن گلوله‌های سوخت همجوشی تا زمانی که مشتعل شوند فشرده می‌شوند.

اما حتی در این صورت هم، First Light از سنت پیروی نمی‌کند. بیشتر تلاش‌ها در محدودسازی اینرسی از لیزرها برای انجام کار سخت استفاده می‌کنند، و از تأسیسات ملی احتراق (National Ignition Facility) که آزمایش پیشگامانه‌ای را در سال ۲۰۲۲ انجام داد، پیروی می‌کنند. در عوض، First Light با استفاده از یک تفنگ دو مرحله‌ای، پرتابه‌ای را به سمت هدف شلیک می‌کند؛ مرحله اول از باروت برای شلیک یک پیستون پلاستیکی استفاده می‌کند که هیدروژن را تا ۱۴۵۰۰۰ psi فشرده می‌کند، که سپس پرتابه را پرتاب می‌کند. هدف برای تقویت نیروی ضربه طراحی شده است تا سوخت را تا نقطه احتراق فشرده کند.

در مارس ۲۰۲۵، First Light اعلام کرد که ساخت نیروگاه خود را دنبال نخواهد کرد و در عوض فناوری‌های اصلی خود را به شرکت‌های دیگر برای ساخت آن ارائه خواهد داد. سخنگوی First Light گفت که این شرکت در حال برنامه‌ریزی برای ساخت "قابلیت توان پالس که به عنوان نیروگاه نمایشی ما عمل خواهد کرد اما کاربردهای علمی و دفاعی دیگری نیز خواهد داشت" است. به عبارت دیگر، این شرکت برنامه‌های خود را برای نیروگاه در جهت کسب درآمد رها می‌کرد.

First Light مستقر در آکسفوردشایر، انگلستان، طبق گزارش PitchBook، ۱۰۸ میلیون دلار از سرمایه‌گذارانی از جمله Invesco، IP Group و Tencent جذب کرده است.

Xcimer

اگرچه هیچ چیز در مورد همجوشی را نمی‌توان ساده توصیف کرد، Xcimer رویکرد نسبتاً ساده‌ای را دنبال می‌کند: پیروی از علم اساسی که پشت آزمایش مثبت خالص پیشگامانه تأسیسات ملی احتراق (National Ignition Facility) قرار دارد، و بازطراحی فناوری زیربنایی آن از ابتدا. این استارتاپ مستقر در کلرادو، هدف خود را سیستم لیزری ۱۰ مگاژولی قرار داده است، پنج برابر قدرتمندتر از سیستم NIF که تاریخ‌ساز شد. دیوارهای نمک مذاب محفظه واکنش را احاطه کرده‌اند، گرما را جذب می‌کنند و از دیوار جامد اول در برابر آسیب محافظت می‌کنند.

Xcimer که در ژانویه ۲۰۲۲ تأسیس شد، طبق گزارش PitchBook، ۱۰۰ میلیون دلار از سرمایه‌گذارانی از جمله Hedosophia، Breakthrough Energy Ventures، Emerson Collective، Gigascale Capital و Lowercarbon Capital جذب کرده است.

این داستان در سپتامبر ۲۰۲۴ منتشر شد و به طور مداوم به‌روزرسانی خواهد شد.