Компании, занимающиеся термоядерной энергетикой, объединяются, чтобы ускорить коммерческую энергетику

Недавний семинар ИТЭР, в котором приняли участие почти 50 генеральных директоров и старших ученых из частных термоядерных стартапов, предполагает, что объединение технологий экспериментов по магнитному и лазерному синтезу может ускорить развитие практической термоядерной энергетики.

Хотя в области исследований в области термоядерной энергетики доминируют несколько крупных усилий, сегодня около 50 частных термоядерных стартапов в 12 странах получили инвестиции на сумму более 5,6 миллиардов долларов США. Большинство из них утверждают, что смогут достичь коммерческой термоядерной мощности к 2030 году.

Учитывая опыт термоядерного синтеза за последние 75 лет, к этому следует относиться с долей скептицизма. Даже международный исследовательский и инженерный мегапроект ядерного синтеза ИТЭР недавно потерпел четырехлетний спад в графике, когда поставка 6000-тонного магнита и других компонентов была отложена.

Большинство термоядерных проектов основаны на слиянии двух тяжелых изотопов водорода дейтерия и трития, в то время как другие рассматривают так называемое анейтронное синтез с использованием синтеза протон-бора или гелия-3. Наличие такого разнообразия подходов увеличивает шансы на успех, но это также может привести к непродуктивному соперничеству, не наблюдаемому с тех пор, как исследования термоядерного синтеза рассматривались США, Великобританией и СССР как проблема национальной безопасности в 1950-х и 60-х годах.

Вид в разрезе токамакского реактораИТЕР

Самым большим примером являются два основных подхода к термоядерному синтезу – магнитного удержания и лазерного инерционного удержания.

Хотя они оба стремятся к слиянию изотопов водорода, они идут совершенно разными путями. Магнитное удержание использует тороидальное магнитное поле, которое улавливает и сжимает плазму, поскольку она нагревается до температур, во много раз превышающих температуру в ядре Солнца. Между тем, лазерное инерционное удержание работает путем концентрации батареи высокоэнергетических лазеров в одном месте, где находится криогенная гранула дейтерия и трития, создавая ударную волну, когда гранула взрывается и сплавляет атомы.

Поскольку это очень разные подходы, в течение последних полувека ученые и инженеры были склонны игнорировать работу в другом лагере и даже унижали своих конкурентов, утверждая, что лазеры невозможно масштабировать до практической формы или что тороидальные магниты слишком сложно и трудно контролировать.

Недавно ИТЭР провел первый семинар ИТЭР по слиянию частного сектора, созванный для устранения некоторых из этих барьеров, позволив различным стартапам и ИТЭР обмениваться информацией и искать области для сотрудничества. Это больше, чем просто вопрос научно-технического добрососедства. Крупные прорывы произошли в Национальной установке зажигания Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в США и Объединенном европейском торе (JET) в Великобритании.

Естественно, частные компании стремятся развивать эти вехи.

Мелани Виндридж (слева), Кадзуки Мацуо (в центре) и Дэн Генгенбах (справа)ИТЕР

Ярким примером этого являются панельные дебаты на семинаре по термоядерному синтезу с инерционным удержанием, организованном генеральным директором Fusion Energy Insights Мелани Виндридж, бывшим генеральным директором Fusion Кадзуки Мацуо и генеральным директором Marvel Fusion Дэном Генгенбахом. Обсуждая два основных подхода, группа заявила, что недавний прогресс открыл новые возможности для сотрудничества. По словам Мацуо, существует ряд областей, где лазерные и магнитные лагеря могут помочь друг другу, в том числе с помощью общих систем, используемых для преобразования энергии термоядерного синтеза в полезную энергию, которые хорошо работают для любого подхода.

Другими местами сотрудничества могут быть материалы, используемые для строительства термоядерных установок, использование преимуществ устранения нормативных препятствий той или иной стороной, программное обеспечение и разработка правил безопасности. Таким образом, развитие коммерческой термоядерной энергетики может быть значительно ускорено.

Это первые дни, но это напоминает еще один эпизод в истории исследований термоядерного синтеза. В 1956 году советский физик Игорь Курчатов выступил с докладом в Харвеллском научно-исследовательском институте атомной энергии в Великобритании. Перепрыгнув железный занавес, он дал обеим сторонам холодной войны сдержанное представление о том, что делает другая, обеспечив определенную степень научной уверенности, которая вызвала более чем десятилетний быстрый прогресс в области термоядерного синтеза.

Возможно, такой ренессанс в наше время приближается.

Источник: ИТЭР