Компания Pacific Fusion сделала важный шаг к коммерциализации термоядерной энергетики — во вторник в Нью-Мексико началось строительство установки, способной вырабатывать столько же энергии, сколько она потребляет.
«Это огромный шаг вперёд для коммерческой термоядерной энергетики», — заявила соучредитель и операционный директор компании Кэрри фон Мюнх. По её словам, подобных установок в стране пока не строит никто.
Несмотря на быстрый прогресс стартапов в сфере термоядерного синтеза, ни одно устройство до сих пор не смогло достичь так называемого чистого прироста на уровне установки — выработки энергии, превышающей затраты всей системы. Установка в Национальном комплексе лазерного термоядерного синтеза (NIF) уже демонстрировала положительный энергетический баланс самой реакции, но этого недостаточно для питания всего объекта.
Pacific Fusion планирует достичь чистого прироста установки к 2030 году, а к середине 2030-х годов — запустить коммерческую электростанцию. Для этого реактору промышленного масштаба потребуется вырабатывать примерно в пять раз больше энергии, чем демонстрационной системе, в том числе для питания дополнительного оборудования станции.
Новый комплекс в Альбукерке предназначен для испытания подхода компании: интенсивные, точно синхронизированные электрические импульсы создают магнитное поле вокруг топливной мишени размером с ластик на карандаше, сжимая её до момента слияния атомов топлива.
По словам техдиректора и соучредителя компании Кита Лешьена, демонстрационная установка сможет выполнять несколько «выстрелов» в день, тогда как полноценная электростанция должна будет производить один выстрел в секунду.
Электрические импульсы генерируются 156 пульсирующими модулями, каждый из которых включает 32 круговых ступени по 10 «кирпичей». Каждый «кирпич» состоит из двух конденсаторов, накапливающих энергию, и одного переключателя, высвобождающего её.
Ранее в этом году компания протестировала уменьшенную в три раза версию пульсирующего модуля, которая выдала пиковую мощность 440 гигаватт за 80 наносекунд. Эти результаты стали основанием для запуска строительства демонстрационного комплекса.
Помимо демонстрации чистого прироста энергии, новый кампус Pacific Fusion также будет использоваться для экспериментов в области национальной безопасности, связанных с высокоэффективным термоядерным синтезом. Подобные исследования проводятся и на других государственных площадках, включая стареющий NIF.
По словам Лешьена, каждый импульс новой демонстрационной системы будет выделять около 100 мегаджоулей энергии — примерно в 10 раз больше, чем аналогичный показатель NIF.
«Такого не существует больше нигде в мире», — отметил он. — «Китай строит подобные объекты, и мы намерены первыми довести эту технологию до готового результата».
Pacific Fusion действует стремительно: компания была основана в 2023 году, что делает её одним из самых молодых игроков отрасли. При этом она входит в число наиболее хорошо профинансированных термоядерных стартапов, привлекв более $1 млрд в рамках поэтапного раунда Series A.
Крупный транш финансирования позволил компании планировать деятельность на годы вперёд, не тратя силы на регулярный сбор средств, отметила фон Мюнх. «Я не думаю, что мы смогли бы двигаться с такой скоростью, если бы не выстроили именно такую структуру капитала».
Конкуренция в отрасли стремительно растёт: похожие по масштабу финансирования стартапы, включая Commonwealth Fusion Systems, Helion Energy, Proxima Fusion и Inertia Enterprises, также стремятся подключить термоядерные электростанции к энергосети уже к середине 2030-х годов, а некоторые — и раньше.