Ядерний синтез – найкраще рішення для отримання чистої енергії на горизонті

Сила зірок

У багатьох людей ядерна енергетика має погану репутацію. Це частково виправдано, оскільки такі катастрофи, як Чорнобиль чи Фукусіма, заплямували його репутацію.

Інші люди мають протилежну думку, вважаючи, що все, крім розщеплення атомів, є примітивним і неефективним способом виробництва енергії. Вони також вказують на низькі викиди вуглецю та високостабільну базову потужність, яку може забезпечити атомна енергія.

Ймовірно, атомна енергетика буде частиною наш майбутній енергетичний мікс, особливо як 4^th покоління ядерних реакторів починає виходити в дію, яка буде чистішою, безпечнішою та ефективнішою.

Проте всі ці реактори спираються на концепцію ядерних ділення. Вони беруть дуже важкі атоми, такі як уран, торій або плутоній, і накопичують енергію, коли розпадаються на легші елементи.

Іншим видом ядерної енергії є ядерна злиття. Він ґрунтується на тому, що дуже легкі елементи перетворюються на більш важкі.

Ядерний синтез – це буквально те, що живить Всесвіт, кожна зірка є гігантським термоядерним реактором. Кожна секунда, Сонце споживає 600 мільйонів тонн водню. Для довідки, це означає, що Сонце споживає кількість водню, рівну всій масі Землі, кожні 70,000 XNUMX років.

Досить смішно, але це означає, що сонячна енергія (а також вітер, біомаса і навіть, зрештою, викопне паливо) насправді є просто енергією ядерного синтезу (від сонця), за винятком додаткових етапів.

Отже, якби ми змогли відтворити лише невелику кількість цього на Землі, ми могли б отримати доступ до фактично необмеженого запасу енергії. На відміну від урану чи торію, які є відносно рідкісними, водень становить 74% усієї речовини, наявної у Всесвіті.

Поділ Vs. Fusion

Коли ми спалюємо молекули, наприклад природний газ або нафту, ми вивільняємо енергію, що міститься в хімічних зв’язках молекули. Це досить високий рівень енергії, але далеко не такий самий діапазон, як енергія, що міститься в самих атомах.

Тому 1 кг урану містить стільки ж енергії, скільки 2.7 млн ​​кг вугілля. Водень під час синтезу є ще потужнішим.

Обговорюючи ядерну енергію, може бути заплутано зрозуміти, чому ви можете отримувати енергію як від синтезу, так і від поділу.

Причина в тому, що енергія, яка міститься в ядрі атома, змінюється залежно від ваги елемента. Ядра важких елементів містять більше енергії, ніж елементи середньої ваги, тому, коли вони розщеплюються, вони виділяють частину цієї енергії у вигляді тепла та випромінювання. Це тепло ми збираємо для виробництва електроенергії на атомних електростанціях.

Але дуже легкі елементи ще більш енергійні. Отже, коли ми об’єднуємо їх у елементи середньої ваги, вони виділяють ще більше енергії.

джерело: природа

У результаті ядерний синтез може виробляти в 3-10 разів більше енергії, ніж розщеплення атомів.

У поєднанні з надзвичайною кількістю найлегшого з можливих елементів, водню, це теоретично робить ядерний синтез джерелом необмеженої потужності, обмеженої лише загальною кількістю матерії у всьому Всесвіті.

Навіть у Сонячній системі газові гіганти та кометні хмари містять так багато водню, що він затьмарює всю масу Землі.

Реально, навіть людська цивілізація, яка використовує 1,000 наших поточних споживань енергії, ніколи б не вичерпала палива.

Ще краще те, що отриманий продукт синтезу водню, гелій, є нетоксичним, легким і хімічно неактивним газом. Отже, після завершення процесу не потрібно мати справу з шкідливими ядерними відходами.

Fusion це важко

Чому ми ще не забезпечили людську цивілізацію ядерним синтезом?

Справа в тому, що ядерного синтезу важко досягти. Ядра атомів водню мають позитивний електричний заряд і природним чином відштовхують одне одного. Тож може бути дуже важко наблизити їх один до одного для синтезу, як 2 надсильні магніти, які відштовхуються один від одного.

У природі достатньо лише нищівної сили тяжіння цілої зірки, щоб проштовхнути атоми водню достатньо близько, щоб запустити синтез. Навіть таке велике, як Юпітер, все ще «занадто мало», щоб досягти цього.

Отже, зблизити атоми водню на Землі дуже, дуже важко.

Однак це було зроблено і вперше було досягнуто за допомогою термоядерної машини в 1950-х роках. Ці машини продемонстрували можливість створення термоядерного синтезу, але не змогли повернути достатньо енергії порівняно з енергією, використаною для запуску термоядерного синтезу.

(TТехнічно великомасштабний ядерний синтез був досягнутий ще в 1952 році з першою термоядерною бомбою, але це навряд чи придатна техніка для створення безпечного джерела енергії).

Ще одна проблема з термоядерним синтезом полягає в тому, що плазма ядерного синтезу надзвичайно гаряча, зазвичай вище 100 мільйонів градусів Цельсія. Тому його потрібно ідеально стримувати, інакше він розплавить реактор.

Через усі ці проблеми, які потрібно було вирішити, ядерний синтез був повільним процесом, із саркастичним коментарем, що «Fusion завжди на 30 років у майбутньому".

Заміна гравітації

Ця проблема повернення достатньої кількості енергії в результаті термоядерного синтезу порівняно з тією, яка використовується для запуску реакції ядерного синтезу, є постійною в цій галузі. Оскільки термоядерного синтезу так важко досягти, стиснення навіть кількох атомів водню надзвичайно енергоємне.

Наразі було запропоновано кілька методів.

Було продемонстровано, що кожен з них «працює», тобто вони змушують водень або інші легкі елементи зливатися у більш важкі елементи та вивільняти енергію.

Токамаки

Термоядерні реактори створюють простір у формі бублика з магнітними полями, де може міститися плазма ядерного синтезу.

Наразі це одна з конструкцій, яка має найвищі шанси бути оптимізованою для комерційного термоядерного реактора. Перший токамак був побудований в 1958 році і є базовою концепцією для ІТЕР (Міжнародний термоядерний експериментальний реактор), найбільша дослідницька робота з розробки комерційного термоядерного синтезу, майже всі технологічно розвинені країни беруть участь у проекті.

джерело: DOE

Проте ITER був проблемним проектом із значними затримками. Нещодавно було оголошено, що реакції, що виробляють енергію, можуть відбутися не раніше 2039 року.

Інші магніти Термоядерні реактори

Окрім токамаків, інші конструкції використовують магніти для стиснення та утримання плазми. Це включає стеларатори, сферомаки та компактні тори.

У зірковому реакторі форма бублика є неправильною/скрученою. Теоретично це може дозволити більшу тривалість реакцій синтезу та більш стабільну плазму. На практиці його дуже важко побудувати, і він вважається складнішим, ніж токамаки. Цей додатковий рівень складності також дуже ускладнило моделювання на комп’ютері, що ускладнило прогнозування та стало дорожчим для створення.

Сферомакс схожі на токамаки, але дещо відрізняються способом індукції магнітного поля.

Компактні тороїди спробуйте створити синтез без магнітної котушки в центрі тора (форма бублика), зменшивши потребу у складних магнітах.

Лазери

Замість того, щоб стискати атоми водню разом за допомогою магніту, інший підхід із використанням лазерів намагається зробити їх настільки гарячими, що вони стикаються один з одним, що потім миттєво створює ударні хвилі, які штовхають атоми водню разом.

Хороший приклад - це Національний запалювальний завод США (NIF), який направляє, підсилює, відбиває та фокусує 192 потужні лазерні промені в ціль розміром приблизно з гумку олівця. Це забезпечує 500 трильйонів Вт пікової потужності в одній точці.

джерело: Британіка

Це ще одна основна конструкція, яка, ймовірно, одного дня забезпечить життєздатний комерційний синтез.

Термоядерний синтез на основі магнітів бореться зі складною математикою та наукою про надпровідні матеріали. Лазерно-індукований термоядерний синтез бореться з належною доставкою енергії та підтриманням достатньої щільності та однорідності палива для того, щоб відбувся термоядерний синтез.

Електричний поштовх

Останній можливий спосіб штучного термоядерного синтезу — це використання електричних струмів для генерації магнітного поля, яке щільніше стискає плазму, або Намагнічений синтез мішеней (MTF).

Одним із таких методів є Z-щипкаінший метод використовує пневматичні поршні та впорскування плазми. Прискорювач елементарних частинок, можливо, також міг би досягти того самого принципу.

джерело: IEEE

Загалом, ці конструкції, як правило, набагато компактніші, ніж токамак або лазерний термоядерний синтез.

Примітно, що це підхід, який віддають перевагу приватні компанії, що займаються синтезом Загальний синтез та Геліон.

Кроки до комерційного злиття

Урожайність

Як пояснювалося вище, термоядерний синтез все ще залишається експериментальною областю, без очевидного шляху до комерційно життєздатного дизайну.

Загалом продуктивність термоядерних реакторів покращується, тобто вони поступово починають виробляти більше енергії термоядерного синтезу за рахунок енергії, яка вводиться в них для запуску термоядерного синтезу.

У 2022 році дослідники Національного заводу запалювання США оголосили, що вони «створили реакцію, яка виробила більше енергії, ніж вони витратили".

На практиці це твердження дещо вводить в оману: конструкція з лазерним живленням справді виробляла 2.05 мегаджоуля енергії та створювала 3 мегаджоуля енергії за допомогою термоядерного синтезу.

Це ігнорує той факт, що для створення 2.05 мегаджоуля лазера, для створення цих лазерних променів було витрачено загальну кількість електроенергії, рівну 322 мегаджоулям енергії. Тож на практиці загальна віддача енергії все ще в 100 разів занадто мала, щоб зробити її «справжньою» позитивною віддачею за цією моделлю. І навіть нижче, ніж на практиці, тому що, звичайно, не все вироблене тепло можна перетворити назад в електроенергію.

Проте це важлива віха та вражаюче досягнення.

Стабільність плазми та тривалість реакції

Ключовою частиною буде оцінка ситуації самопідтримуваної реакції термоядерного синтезу, коли попереднього виділення енергії достатньо, щоб запустити подальший термоядерний синтез. До недавнього часу реакції синтезу тривали в кращому випадку кілька десятків секунд. У майбутньому комерційно життєздатному реакторі такі реакції можуть тривати десятки хвилин або навіть години завдяки більш стабільній плазмі.

Це може бути ближче, ніж багато хто очікував, с новий рекорд повного 6-хвилинного термоядерного синтезу, досягнутий пристроєм WEST (вольфрамове (W) середовище в стаціонарному токамаку) у Франції.

Це ілюструє, як інноваційне використання передових матеріалів, таких як вольфрам, може прокласти шлях до значного вдосконалення в порівнянні з класичними конструкціями термоядерних реакторів. Ви можете прочитати більше про вольфрам і важкодоступні інвестиційні можливості в цьому секторі в нашій статті «Вольфрам – секретний високотехнологічний метал".

Дешеві надпровідники

Цей крок необхідний особливо для конструкцій термоядерних реакторів на основі магнітів, а також для інших, оскільки рівні потужності зазвичай вимагають використання деяких надпровідних матеріалів десь у системі.

На щастя, кращі надпровідники або навіть технології надпровідників кімнатної температури швидко прогресують. Подробиці цієї теми ви можете прочитати в нашій статті «Прогрес у надпровідності відкриває шлях до нової технологічної революції".

AI

Плазма — це неймовірно складний агрегатний стан, який сильно відрізняється від трьох інших (твердий, рідкий, газоподібний). Він надзвичайно гарячий і, загалом, швидко стає дуже нестабільним.

Нестабільна плазма має тенденцію не залишатися надовго в реакторі, перериваючи процес ядерного синтезу.

Щоб компенсувати це, магніти ядерних реакторів намагаються постійно стабілізувати плазму, регулюючи магнітне поле в режимі реального часу. Математика, пов’язана з ними, неймовірно складна, і навіть суперкомп’ютери можуть боротися з ними, особливо якщо їм потрібно виконати їх швидко, щоб вказати правильну реакцію на магніт реактора.

Це може змінитися завдяки прогресу в області ШІ, як ми повідомляли в недавній статті. Там ми пояснили, як штучний інтелект навчився передбачати появу нестабільності в плазмі за 300 мс наперед.

«Нам більше не потрібно чекати, поки виникнуть нестабільності, а потім вживати швидких коригувальних заходів, перш ніж плазма почне руйнуватися».

Безпека

Ядерний синтез за своєю суттю набагато безпечніший за ядерний поділ. Реакція термоядерного синтезу автоматично припиняється, коли плазма розширюється, тобто немає жодного ризику ланцюгової реакції.

Однак, перш ніж стати великомасштабним джерелом енергії, ядерному синтезу все одно доведеться вирішити кілька проблем безпеки:

• У багатьох конструкціях реакторів використовується тритій, оскільки ці реакції термоядерного синтезу легше запускати, ніж синтез дейтерію з дейтерієм. Однак тритій є радіоактивним, тому будь-який збій реактора може призвести до (невеликого) радіоактивного забруднення.
• Нестабільність плазми та фізика високих енергій несуть невід’ємний ризик. Для забезпечення безпеки операторів і непошкодженості реактора під час безперервних операцій з виробництва електроенергії знадобляться належні процедури безпеки та, ймовірно, оптимізація конструкції.
• Ядерний синтез іноді виробляє нейтрони, які повільно перетворюють стінку реактора на радіоактивні відходи. Незважаючи на мінімальний об’єм, ці відходи необхідно буде належним чином переробити наприкінці терміну служби компонентів або реакторів у цілому.

Аферентні теми

Космічний термоядерний двигун

В даний час ядерний синтез в першу чергу розглядається через його потенціал у виробництві електроенергії на Землі. Іншим сектором, який отримав би значну користь від освоєння ядерного синтезу, є дослідження космосу та колонізація.

Завдяки дуже високій ефективності порівняно з масою палива, а також надзвичайно високим температурам ядерні термоядерні реактори є ідеальними двигунами для далекого космосу.

Теоретично він міг би забезпечити дуже швидке прискорення та час у дорозі, з низькою потребою в паливі та підвищеною безпекою для екіпажу порівняно з альтернативами, такими як хімічні двигуни або двигуни з ядерним поділом. Легкий доступ і надлишок водню в космосі є додатковим бонусом.

На практиці зробити термоядерний реактор досить маленьким і легким, щоб його можна було помістити на космічний корабель, може бути складно навіть після того, як ми опануємо проект на Землі.

Якби ядерний синтез став комерційно життєздатним, це повністю змінило б перспективу космічна економіка (яку ми обговорюємо з термоядерним синтезом і без нього в нашій статті тут), і миттєво зробити людство видом, що летить у космос.

Холодний синтез

Холодний термоядерний синтез є суперечливою темою. За концепцією, це ідея, що ядерний синтез може бути досягнутий без плазми при низьких температурах.

Пропонований метод полягав би у використанні матеріалів, що змінюють форму таким чином, щоб атоми водню потрапляли в пастку та змушені зливатися разом. Були запропоновані метали, наповнені воднем, такі як паладій, ербій і титан, щоб досягти цього.

У 1989 році дослідники Стенлі Понс і Мартін Флейшман заявили, що досягли такого злиття. На жаль, багаторічні спроби відтворити відкриття наукового співтовариства поки що були безуспішними, що призводить до звинувачень у неякісній науці чи навіть відвертому шахрайстві.

Наступна суперечка назавжди зашкодить іміджу цієї концепції. Тим не менш, над ним все ще працює невелика кількість вчених, як правило, під назвами Low Energy Nuclear Reactions (LENR), Condensed Matter Nuclear Science (CMNS) або Chemically Assisted Nuclear Reactions (CANR).

Відродження інтересу до цієї галузі відбулося в 2020-х роках, намагаючись позбутися стигми несерйозних досліджень. Зокрема, урядове агентство США У 2023 році ARPA-E оголосила про кілька грантів для фінансування дослідницьких груп, які вивчають низькоенергетичні ядерні реакції (LENR).після інтригуючі результати, досягнуті дослідниками NASA у 2020 році.

Холодний термоядерний синтез зараз дуже невизначений і спекулятивний. Однак повернення серйозних і добре фінансованих досліджень може прояснити ситуацію і визначити, чи може це стати життєздатним шляхом до досягнення ядерного синтезу.

Bubble Fusion

Інша ідея полягає в тому, що ядерний синтез може відбуватися в бульбашках, коли вони руйнуються; наприклад, під впливом ультразвуку у воді можуть утворюватися бульбашки, ідея також іноді називається сонофузією.

Теоретично, ударні хвилі, створювані колапсом бульбашки в рідині, можуть бути достатньо потужними, щоб спричинити термоядерний синтез, не зовсім на відміну від ударних хвиль, викликаних лазером. Це могло б пояснити феномен сонолюмінесценція (досі не вивчене випромінювання світла, коли бульбашка руйнується).

Ця ідея є такою ж суперечливою, як і холодний синтез, її головний промоутер широко критикується.

Проте ця ідея може бути не такою мертвою, як це здається за останні два десятиліття суперечок.

У травні 2024 року наукова стаття під назвою «Спостереження випромінювання нейтронів під час акустичної кавітації порошку дейтерованого титану“, опублікованому в ультрапрестижному журналі Nature, стверджується, що він виявив потенційні події термоядерного синтезу з бульбашками важкої води, змішаної з частинками титану.

Ми змогли підтримувати виробництво нейтронів протягом кількох годин і повторювали експеримент кілька разів за різних умов. Ми припускаємо, що спостережувані нейтрони походять від ядерного синтезу іонів дейтерію, розчинених у решітці титану, внаслідок механічної дії кавітаційних струменів

Поєднання титанової решітки (як у холодному термоядерному синтезі) з кавітацією (бульбашками) є більш ніж інтригуючим, і публікація в дуже серйозному рецензованому журналі може відродити інтерес до цього сектору, можливо, з несподіваним «холодно-бульбашковим синтезом». науковий прорив.

Вступ приватного сектору

З моменту свого заснування галузі фізики плазми та ядерного синтезу здебільшого керувалися державними дослідженнями за рахунок державного фінансування.

Це має сенс, оскільки вони були дуже корисні для програм розробки ядерної зброї, наприклад, Національний запалювальний завод США спочатку був розроблений для заміни випробувань ядерної зброї, а не для дослідження ядерного синтезу.

Будучи сегментом науки без прямого комерційного застосування, фінансування термоядерного синтезу мало надходити переважно з державного та академічного секторів.

Це змінюється завдяки конвергенції 3 факторів:

1. Десятиліття досвіду в цьому секторі створили великий обсяг вільного доступу до знань і підготували вчених, які можуть працювати в комерційних компаніях.
2. Здається, що ядерний синтез ближче до комерційного досягнення, ніж будь-коли раніше, що збільшує ентузіазм інвесторів. І стиль «місячних» інвестицій зараз популярний, з ядерним синтезом, можливо, остаточним місячним пострілом разом із видобутком астероїдів, відповідно назавжди вирішуючи проблеми дефіциту енергії та сировини.
3. Зміна клімату, геополітика та виснаження ресурсів сходяться, щоб збільшити попит на рясні вуглецево-нейтральні джерела енергії.

Отже, нова хвиля ядерного синтезу зараз рухається приватними компаніями, які прагнуть переробити конструкції реакторів, виходячи з початкових принципів, досліджуючи нові методи та намагаючись відтворити для сектору термоядерного синтезу те, чого такі компанії, як SpaceX, досягли для космічних польотів (як вважалося раніше неможливе повторне використання ракети).

Компанії Fusion

Наразі жодна з компаній, які займаються комерційною рентабельністю ядерного синтезу, не зареєстрована на публічному ринку. Це включає Геліон, Загальний синтез, Співдружність Fusion, ТЕА Технології, ЗАП Енергіяі NEO Fusion. Ви можете знайти великий список стартапів у сфері ядерного синтезу на спеціальній сторінці Dealroom.

1. Загальний синтез

General є одним із стартапів, які ведуть відповідальність за перетворення термоядерного синтезу на підприємство приватного сектору замість фізичного проекту, що фінансується державою.

Компанію було засновано ще в 2002 році для розробки технології злиття намагнічених мішеней (MTF).

Компанія очікує, що MTF буде коротшим шляхом до енергетично позитивного термоядерного синтезу та буде набагато менш дорогим. У 2010 році компанія General Fusion першою у світі побудувала та ввела в експлуатацію компактний тороїдний плазмовий інжектор на електростанції. відтоді досягла ще багатьох віх.

джерело: Загальний синтез

Компанія прагне досягти термоядерного синтезу при температурі 100 мільйонів градусів за Цельсієм у 2025 році та досягти енергетичної беззбитковості (позитивної віддачі від ядерного синтезу) у 2026 році. До цього 1/5^th масштабну модель було виготовлено у 2023 році, і її продуктивність відповідала очікуванням від комп’ютерних моделей.

Загалом, компанія General Fusion витратила 2 десятиліття на розбудову кожної з основних технологій свого остаточного дизайну, тестуючи кожну з них і успішно підтверджуючи ідею, принаймні досі.

Будучи приватною компанією, їй не доводилося обговорювати та вести переговори про будь-які зміни конструкції, на відміну від міжнародних проектів, таких як ITER. Вона також може вибрати технологію на власних заслугах, не вирішуючи, чи повинна конкретна країна отримати контракт незалежно від політичних причин.

джерело: Загальний синтез

Ось чому багато хто очікує, що компанія General Fusion і деякі її конкуренти керуватимуть тим, чим не можуть керувати великі державні проекти.

2. Корпорація Lockheed Martin

Одним помітним винятком із домінуючих у цій галузі приватних стартапів є публічні компанії Корпорація Lockheed Martin, гігант оборонної промисловості.

Lockheed працював з початку 2010-х років Компактний Fusion, ядерний термоядерний реактор, який, як очікується, буде готовий до 2020-х років. Однак згодом було оголошено, що робота над проектом була припинена у 2021 році.

Компанія була дуже стриманою щодо цього проекту після початкового публічного оголошення. На сьогоднішній день незрозуміло, що могло спонукати компанію відмовитися від цієї ідеї.

У той же час, здається, що він не повністю відмовився від концепції, зокрема завдяки інвестиціям у 2024 році в Helicity, стартап, що розробляє термоядерний двигун.

Ідея полягає в тому, щоб рухати космічні кораблі за допомогою коротких спалахів термоядерного синтезу. Helicity планує використовувати плазмову гармату, такий самий підхід, як і General Fusion.

Потенційно власні внутрішні результати Lockheed показали, що їхня конструкція не може підтримувати термоядерний синтез у спосіб, сумісний із виробництвом енергії.

Але, можливо, в той же час, коротких сплесків достатньо для необхідності руху в космосі та набагато ближчого до того, щоб стати реальним продуктом? Це також краще відповідало б загальному аерокосмічному та оборонному профілю компанії.

3. TAE Technologies

Раніше відома як Tri Alpha Energy, каліфорнійська компанія зосереджена на розробці технологій термоядерного синтезу. TAE Technologies зараз модернізує свою термоядерну платформу Norman до машини шостого покоління під назвою Copernicus.

джерело: КВІТНЯ

Технологія TAE спирається на прискорювачі частинок, щоб вводити енергію в плазму і «діяти як загусник, що робить її більш керованою».

Компанія також широко використовує 3D-друк у створенні Copernicus, що дозволяє швидко створювати нові частини та швидше вирішувати проблеми. Наприклад, вдалося надрукувати деякі компоненти реактора вдвічі менше, ніж звичайне виробництво.

джерело: КВІТНЯ

Якщо все піде гладко, компанія розраховує побудувати свій перший прототип електростанції, яка зможе підключитися до мережі на початку 2030-х років, масштабування якої для створення «надійної та надійної» комерційної електроенергії триватиме протягом десяти років. Fusion, за словами його генерального директора Міхла Біндербауера, переведе нас у «парадигму достатку».

Протягом останніх 25 років компанія працювала за моделлю «гроші за віхою», де кожен раунд фінансування зароблявся лише на основі виконання обіцяних інвесторам віх.

У 2022 році Google і Chevron інвестували в TAE Technologies у рамках залучення компанією 250 мільйонів доларів США. Google фактично співпрацює з TAE вже десять років і надає компанії штучний інтелект і обчислювальну потужність.

Компанія також пропонує медико-біологічні послуги (Boron Neutron Capture Therapy -BNCT) і енергетичні рішення, такі як батареї та електромобільність.

4. Геліон

Геліон має на меті створити термоядерний синтез з дейтерієм і гелієм-3 замість більш поширеного підходу, який зосереджується на термоядерному синтезі з тритієм.

Зазвичай гелій-3 дуже важко знайти. Але Геліон має спосіб виробляти його з дейтерію у власному реакторі. В іншому випадку, ймовірно, знадобилися б альтернативи, як-от недоведений видобуток на Місяці.

Як і більшість приватних підприємств з термоядерного синтезу, Helion використовує технологію інжекції плазми.

Ще одна унікальна особливість — пряме захоплення електрики з плазми за допомогою закону Фарадея для індукції струму, безпосередньо пропускаючи цикл нагрівання парою, поширений на атомних електростанціях.

Цей крок досить сміливий, але також може збільшити продуктивність майбутніх електростанцій у 2-3 рази, оскільки перетворення тепла в пару в електроенергію зазвичай має дуже низький ККД. Це також дуже інтенсивна процедура з капіталовкладень.

Очікується, що термоядерна електростанція Helion матиме незначні витрати на паливо, низькі експлуатаційні витрати, тривалий час роботи та конкурентоспроможну вартість капіталу. Наші машини вимагають значно менших витрат на капітальне обладнання, оскільки ми можемо здійснювати термоядерний синтез настільки ефективно і не потребуємо великих парових турбін, градирень чи інших дорогих вимог традиційних підходів до термоядерного синтезу.

Геліон зараз працює тридцять, його 6^th реактор генерації, який досяг понад 10,000 100 імпульсів і температур XNUMX мільйонів градусів Цельсія.

джерело: Геліон

Наразі він рухається до Полярна зірка, його наступна модель, як очікується, буде розвиватися до 100 разів швидше, ніж Trenta, що зробить його першим ядерним синтезом, який вироблятиме чистий приріст електроенергії.

Варто зауважити, що Polaris матиме 19 метрів у довжину, що далеко не гігантська установка порівняно з іншими, більш класичними конструкціями термоядерних реакторів.