Германски стартъп публикува плановете си за електроцентрала с ядрен синтез

Германски стартъп публикува планове за комерсиална инсталация за ядрен синтез, което учените рекламират като важен пробив в превръщането на енергията, която захранва звездите, в жизнеспособен източник на устойчива чиста енергия на земята, пише The Wall Street Journal.

Proxima Fusion, която е създадена от Института за физика на плазмата "Макс Планк" в Мюнхен, публикува своя дизайн в списанието Fusion Engineering and Design. Планове за това, което компанията нарича Stellarator, се обявяват като крайъгълен камък в това, което в крайна сметка може да се превърне в работеща термоядрена електроцентрала, която физиците отдавна рекламират като "Свещеният граал" за доставка на чиста енергия.

„Това се позовава на всяка инженерна дисциплина за това как да сглобите термоядрена инсталация“, каза Денис Уайт, водещ изследовател на термоядрения синтез в Масачузетския технологичен институт, който е запознат със статията.

За разлика от реакциите на делене, наблюдавани в ядрените електроцентрали днес - където атомите се разделят, за да създадат енергия, но генерират много радиоактивни отпадъци като страничен продукт - ядреният синтез възниква, когато две леки атомни ядра се сливат, за да образуват едно по-тежко ядро. Този процес освобождава огромни количества енергия, без въглеродни емисии и с ограничена радиация.

Въпреки това, компаниите, които се опитват да овладеят енергията, досега трябваше да се борят с намирането на начин да поддържат реакциите на синтез, като същевременно превръщат генерираната енергия в нетна мощност.

Уайт каза, че статията, публикуван в сряда, бележи най-голямото развитие в технологията за термоядрен синтез след пробива с "Токамак" преди десетилетие, когато екип от Масачузетския технологичен институт показа за първи път как може да бъде построена комерсиална инсталация за термоядрен синтез. Оттогава компании като Commonwealth Fusion Systems, които са подкрепени от рисковия фонд на Бил Гейтс Breakthrough Energy Ventures, работят за разработването на тази технология.

Институтът "Макс Планк" обаче избра различен подход със своя дизайн на Stellarator.

„Това е първият път, когато някой показва дизайн на термоядрена електроцентрала, който има пълна съгласуваност от страна на физиката и инженерството“, каза Франческо Скиортино, главен изпълнителен директор и съосновател на Proxima Fusion. „Това е много дълга публикация и беше много техническа работа“, каза той.

Скиортино добави, че Proxima е избрала да сподели знанията публично, защото подкрепя науката с отворен код и много е постигнато за сравнително кратък период. „В това съобщение има много инженерство“, каза той.

Proxima е основана преди две години с цел производство на термоядрена енергия в Европа. Компанията привлече инженери от Google X, SpaceX и McLaren Racing, за да проектират централата Stellarator. Освен това е получила 35 милиона долара финансиране от Европейския съюз и германското правителство заедно с 30 милиона долара финансиране с рисков капитал.

„Технологията за термоядрения синтез е много актуална в момента“, каза Крис Гадомски, ръководител на ядрения отдел в BloombergNEF. „Наличието на суперкомпютри, усъвършенствани материали, 3-D печат и високотемпературни свръхпроводящи магнити дадоха на учените и инженерите инструментите, с които да изградят и управляват обещаващи прототипни устройства. Частните стартиращи фирми предполагат, че ще достигнат нетен енергиен плюс, ключов крайъгълен камък в развитието, през следващите няколко години."

Гадомски добави, че BNEF изчислява, че компаниите за синтез в частния сектор са събрали повече от 8 милиарда долара досега.

Както токамаците, така и стелараторите използват изключително силни електромагнити за задържане на термоядрена плазма във вакуумни съдове с форма на поничка. Инсталациите тип токамак правят това с помощта на комбинация от външни магнити и ток, индуциран в плазмата, докато стелараторите използват само външни магнити. Това изисква стелараторите да имат сложни магнитни форми, но им позволява да имат по-добра стабилност и да работят непрекъснато. Непрекъснатата работа означава, че генераторът могат да произвеждат термоядрена мощност за по-дълго време без прекъсване и също така, че материалите не са подложени на умора, която идва от включването и изключването на операцията.

Уайт от Масачузетския технологичен институт добави, че на практика основната разлика е, че стелараторите са по-лесни за работа, но са по-сложни като дизайн. За разлика от тях токамаците са относително прости по отношение на дизайна, но по-сложни за работа.

Скиортино каза, че Proxima се стреми да завърши модел на Stellarator през 2027 г. и след това да продължи с производството на магнити за своята пилотна инсталация Alpha, която е планирана да започне работа през 2031 г. Амбициозната цел на компанията е да управлява първата по рода си термоядрена електроцентрала някъде след 2030 г.

Още по темата

Най-големият проект за ядрен синтез в света ще бъде възобновен без Великобритания

Стартъп за ядрен синтез започва да набира международно финансиране

Европейските индустриални гиганти се присъединяват към надпреварата за ядрен синтез

Все повече стартъпи се насочват към термоядрения синтез