First Light объявил о первых достижениях в бюджетном термоядерном синтезе

Британский стартап First Light, поддерживаемый китайской Tencent, продемонстрировал новый подход к производству термоядерной энергии, который может снизить стоимость технологии за счет предоставления дешевого чистого ядерного топлива.

First Light Fusion Ltd. входит в число двух десятков стартапов, пытающихся получить термоядерную энергию. Компания из Оксфорда сосредоточилась на разработке топливных элементов, которые катализируют реакцию.

First Light использовала сверхскоростную пушку, которую инженеры называют «Большой дружественной пушкой», чтобы стрелять снарядом со скоростью 6,5 км/с в топливную цель для выработки энергии. Усовершенствованная цель First Light фокусирует это воздействие, при этом топливо разгоняется до более чем 70 км/с. Конструкция силовой установки First Light предполагает, что цель сбрасывается в реакционную камеру, а снаряд запускается вниз через тот же вход, поэтому он догоняет цель и поражает ее в нужный момент. Когда возникает импульс, он поглощается литием внутри камеры, нагревая ее. Текущая жидкость защищает камеру от огромного выброса энергии, обходя некоторые из самых сложных инженерных проблем в других подходах к термоядерному синтезу. Наконец, теплообменник передает тепло лития воде, вырабатывая пар, который вращает турбину и производит электричество.

Топливо сжимается до давления 10 терапаскалей, что на 100 миллионов атмосфер выше, чем давление в центре Юпитера. Топливная капсула внутри мишени имеет размер несколько миллиметров. Когда она сгорает, топливо сжимается до размера менее 100 микрон, что меньше толщины человеческого волоса. Предполагается, что на электростанции процесс будет повторяться каждые 30 секунд. По заявлению компании, каждая мишень может высвободить достаточно энергии, чтобы обеспечить питание среднего британского дома в течение двух лет.

«Мы определили реальный путь к коммерческому термоядерному синтезу», — заявил председатель First Light Барт Маркус. 

Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA) подтвердило факт прорыва.

Вместо того, чтобы расщеплять атомы, как в традиционных реакторах деления, термоядерные установки пытаются связать их вместе при температурах, в 10 раз превышающих солнечную. При этом высвобождается огромное количество безуглеродной энергии без атомных отходов.

First Light, которую также поддерживают IP Group Plc и Oxford Sciences Innovation Plc, планирует производить топливные мишени по цене от $10 до $20 за каждую и работает с UBS Investment Bank AG над изучением «стратегических вариантов». Стартап потратил на достижение первых результатов около $59 млн.

Установка в США в течение многих лет индуцировала термоядерный синтез, бомбардируя экзотические элементы в золотой оболочке высокоэнергетическими лазерами. First Light работала над снижением затрат, заменив лазеры газовыми пушками и найдя альтернативы драгоценным металлам в топливе. По словам генерального директора Николаса Хокера, такой подход обходится примерно в 1000 раз дешевле.

В настоящее время First Light работает над пилотной установкой, производящей около 150 МВт электроэнергии. Ее стоимость может составить менее $1 млрд, а сама установка может появиться в 2030-е годы.

Ранее Центр термоядерной энергии в британском Калэме смог побить собственный мировой рекорд по количеству полученной при синтезе энергии. В ходе эксперимента ученые получили 59 мегаджоулей энергии за пять секунд (11 мегаватт мощности). 

О последних проектах в области термоядерной энергетики можно прочитать здесь.