Миллиардер долларлар менен азыктанган ядролук синтез жаңы доорго кирет

Билл Гейтс жана Джефф Безос сыяктуулардан 3-жылы 2021 миллиард доллардан ашык акча чогулткан синтезди иштеп чыгуучулар бул нөл көмүртектүү энергия булагы он жылдын ичинде реалдуу болуп калышы мүмкүн деп ырасташат.

Ядролук синтез масштабда иштей ала турганы анык — жөн гана жылдыздарды караңыз. 70 жыл бою физиктер ошол жылдыздын күчүн куюп, күндү жарык кылган чексиз, нөл-көмүртек реакциялары менен электр тармагын энергия менен камсыз кылуучу синтез реакторлору түрүндөгү куюп алууну кыялданышкан. Бул Ыйык Грайл көптөн бери эле 20 же 30 жыл калды деп жарыяланып келген, бирок фьюжн күйөрмандары ишенимден баш тартышкан. Жана жакшы себеп менен. Fusion (сутек атомдорун гелийге айландыруу) эрүү коркунучу жок чексиз нөл көмүртектүү электр энергиясын убада кылат жана бөлүнүү (уран атомдорунун майда элементтерге бөлүнүшү) менен иштеген учурдагы атомдук электр станциялары менен байланышкан радиоактивдүү калдыктардын дээрлик эч бири жок. 

Бул кыял Mithril Capital компаниясынын негиздөөчүсү Ажай Роянды (миллиардер Питер Тиел менен) шыктандырган, ал 2013-жылы биринчи жолу Редмонддо, Вашингтондо жайгашкан Helion Energy компаниясына "кайталануучу импульстук күч" машинасын куруу үчүн 2 миллион доллар инвестициялаган. Митрил ошондон бери Helion компаниясына инвестиция салган, анын ичинде анын акыркы 500 миллион доллары (компаниянын баасы 3 миллиард доллар) — эгерде компаниянын жетинчи прототиби күтүлгөндөй иштесе, дагы 1.7 миллиард доллар убада кылган. Helion раундун Y Combinator компаниясынан Сэм Альтман жетектеди. 

2021-жыл фьюжнду каржылоо жана болжолдоо үчүн чоң жыл болду, анткени иштеп чыгуучулар машиналардын кийинки раундун каржылоо үчүн 3 миллиард доллардан ашык каражат чогултушту - кээ бирлери азыр беш жылдын ичинде коммерциялык жактан жарактуу синтезди убада кылууда. Роян фьюжндун көбүрөөк көңүл буруп жатканын көрүп кубанат; "Албетте, 2021-жыл Google аналитикасынын айтымында, синтез үчүн бурулуш чекит болушу мүмкүн, бирок чыныгы бурулуш он жыл мурун электр электроникасы босогодон өткөндө болгон." 

CEO Дэвид Киртли Helion артында баштапкы R&D иши федералдык лабораторияларда жасалганын түшүндүрөт, анын ичинен Helion 2013-жылы айланган. Федералдык R&D бюрократиясынан бошотулган Helion ошондон бери биринин артынан бири жаңы прототиптерди куруп жатат. «Стартап менталитетине ээ болуу жакшы эмес, бул талап. жана биз башынан бери эмнеге басым жасадык», - дейт Кертли.

2020-жылы Helion Трента деп аталган алтынчы реакторунун прототибин бүтүргөн. Ал азыр жетинчи, Polarisти куруп жатат, ал эми сегизинчиси Антарести долбоорлоодо, Киртли аны талап кылгандан көбүрөөк энергия чыгарган биринчи синтездик машина болууну көздөйт. Тез итерациядан тышкары, Helion жергиликтүү тажрыйбадан да пайда көрөт. Бул Polaris машинасын Эвереттте, Вашингтондо, Boeing компаниясынын эң ири заводдоруна жакын жерде курууда, алар келишимдик инженерлердин жана так өндүрүүчүлөрдүн жагымдуу экосистемасын колдоно алышат. Киртлинин айтымында, алар эртең менен иштөө, системаларды жаңыртуу жана конденсаторлорду иштетүү менен өткөрүшөт. "Күн сайын түштөн кийин саат 3:XNUMXдө фьюжн жасай баштайбыз."

Гелиондун мамилесин түшүнүү үчүн, адегенде эки тилке магнитинин оң уюлдарын күч менен бириктирүүгө аракет кылганда пайда болуучу магниттик түртүүнү карап көрөлү. Бул аба жаздыгында калкып чыгуу үчүн магниттик түртүүнү пайдаланган Япониянын атактуу ок атуучу поезддери сыяктуу “маг-лев” технологияга мүмкүндүк берген принцип. 

Фьюжн изилдөөчүлөрү ондогон жылдар бою дүйнөдөгү эң күчтүү электромагниттерди иштеп чыгууга умтулуп келишкен, алар аркылуу алар ушунчалык күчтүү магниттик талаалары бар реакция камераларын түзүшөт, алар оң заряддуу протондордун инъекцияланган агымын плазманын шарына ушунчалык ысык кылып, кысып алышат. гелий. 

Гелиондун жаңы системасында синтез реакцияларында бөлүнүп чыккан энергия тынымсыз анын магниттик камтуу талаасына каршы түртөт, ал артка түртөт — термелүүлөрдү пайда кылат («поршень сыяктуу» дейт Кертли), бул электр тогун жаратат, Гелион аны түздөн-түз реактордон тартып алат. . (Көбүрөөк маалымат алуу үчүн, Фарадейдин индукция мыйзамын окуп чыгыңыз.) 

Митрилдик Рояндын айтымында, Гелиондун электр энергиясын түз өндүрүү ыкмасынын эң чоң кызыгуусу, балким, анын жөнөкөйлүгү. Башка синтездик ыкмалар сууну кайнатуу үчүн жылуулукту жаратууга жана салттуу атомдук электр станцияларындагыдай электр энергиясын чыгарган буу турбиналарын иштетүүгө багытталган. «Биз муну эч кандай буу турбиналары же муздатуу мунаралары жок кыла алабыз. ТЭЦтен кутулабыз”. 

Албетте, Кертли, айрыкча, анын агрессивдүү расписание тегерегинде, биригүү скептицизмди түшүнөт. Ал фьюжн тармагындагы карьерасын 1960-жылдары улуттук лабораториялардын илимпоздорунун шыктандыруусу менен баштаган, алар транзисторлор ойлоп табылганга чейин эле магниттик камтууда чоң ийгиликтерге жетишкен (россиялык окумуштуулар менен токамактар ​​деп аталган пончик формасындагы реакторлорду иштеп чыгуу үчүн күрөшкөн). Бирок Киртли алгачкы ыкмаларды аныктагандан кийин ишенимин жоготкондон кийин, коммерциялык чечимди алып келүү үчүн жетиштүү тез өнүгүп кете алган жок - ошондуктан ал электромагниттер менен башкарылган плазмалык реактивдүү учактарды колдонуу менен космостук кеменин өркүндөтүлгөн кыймылынын үстүндө иштөөгө киришти. Ал Helion технологиясын коммерциялаштырууга жардам берүү үчүн 2008-жылы талаага кайтып келген. 

Убакыттын өтүшү менен ал заводдо синтез генераторлорун чыгарууну ойлойт. 50 мВт масштабдуу система үч жүк ташуучу контейнер өлчөмүндөгү агрегаттарга топтолгон, 40,000 үйдү энергия менен камсыздайт. "10 жылдан кийин бизде коммерциялык электр энергиясы сатылат, албетте." 

Бул Helionду Бостондо жайгашкан Commonwealth Fusion Systems, MIT спинофосу менен жарышка салат, ал инвесторлордон 1.8 миллиард доллар чогулткан, анын ичинде Билл Гейтс жана Джордж Сорос. Башкы директор Боб Мумгаардын айтымында, алар 6 жылдан кийин иштеп жаткан реакторуна ээ болот. Анын оптимизми Шериктештиктин сейрек кездешүүчү барий жез кычкылынан жасалган супер өткөргүчтөр менен иштелип чыккан жаңы электромагниттердин жайкы ийгиликтүү сыноосу менен бекемделет. 

Мумгаарддын айтымында, бул супер кубаттуу магниттер Шериктештикке пончик түрүндөгү "токамак" реакторун куруудагы бир аз салттуу биригүү ыкмасын өркүндөтүүгө мүмкүндүк берет, аны Мумгаард "чоң магниттик бөтөлкө" деп атайт, анда күчтүү магниттик талаалар 100 миллион градус плазманын шарларын башкарат - " жылдыз нерселер." 

Дүйнө жүзү боюнча болжол менен 150 токамак бар; эң чоңу Францияда ITER деп аталган эл аралык консорциум тарабынан 30 миллиард долларга курулуп жатат. Баскетбол аянтындай болгон 20,000 миң тонналык машина 2035-жылга чейин бүткөрүлөт. 

Бирок Мумгаард Commonwealth Fusion программасын ITERди ал бүтө электе эле эскирүүгө ниеттенүүдө. Анын чети сейрек кездешүүчү барий жез оксиди (aka ReBCO) менен жасалган "жогорку температурадагы" супер өткөргүчтөрдү колдонууда. 

Өтө өткөргүчтөр электр тогун дээрлик нөл жоготуу менен кыймылдатат (мисалы, жезге караганда алда канча эффективдүү). Жана алар күчтүү электромагниттерди жасоонун ачкычы. Шериктештик өзүнүн магниттерин атайын барий жез оксиди лентасын колдонуу менен (VHS кассетасында табылган лента сыяктуу) магнит талаасына ITERде күтүлгөндөн күчтүүрөөк, бирок масштабдын 1/20 бөлүгүндө жетише аларын аныктады. 

ITERдин негизги магниттери (соленоиддер деп аталат) 400 тоннага жакын салмакка ээ болуп, 12 тесладан күчтүү талаага жетишсе, Шериктештик ар бири 15 км ReBCO ичке пленкалуу лентасын колдонгон 300 тонналык магниттерди карап жатат, алар 20 тесланы пайда кылат (салыштыруу үчүн, магниттик-резонанстык томография аппараты 1.5 тесла). 

"Бул термоядролук машинанын кулпусун ачат" дейт Мумгаард. CES өткөн жайда магниттерди сынап көрүп, синтез илими дээрлик бүтүп калганын жана реакторду куруу гана калганын “далил” деп жарыялаган. "Биз материалды жакшы түшүнөбүз жана муну үч жылдын ичинде жасай алабыз деп ойлойбуз" дейт Мумгаард. "2030-жылга чейин биз электр тармагындагы синтезди көрөбүз." 

CES Массачусетс штатындагы 47 акр аянтка өзүнүн фьюжн машинасын курганы жатат жана миңдеген километр ReBCO лентасын алуу үчүн иштеп жатат. Сейрек кездешүүчү жердин болушу синтездин жайылышын чектөөчү фактор болуп калышы мүмкүнбү? Жок Мумгаард дейт. «Фьюндук станция шамал турбинасына караганда сейрек кездешүүчү элементтерге азыраак болот. Fusion бул сиз казып алуу же насостоо керек болгон ресурс жөнүндө эмес. Бул технология жөнүндө». 

Бирден ашык фьюжн жеңүүчүсү үчүн орун болушу керек. Башка лидерлердин арасында Канадада жайгашкан жана быйыл 130 миллион доллар чогулткан Джефф Безос тарабынан колдоого алынган General Fusion кирет. Фьюжн оюнунун башка көрүнүктүү миллиардерлери - Сан-Диегодо жайгашкан General Atomics компаниясына ээлик кылган Нил жана Линден Блу, алар ондогон жылдар бою DOE атынан изилдөө токамактарын иштетип келген жана быйыл ITERге токамак электромагниттеринин ичегин жеткирген — 1,000 тонналык борбордук электромагнит. Ал эми Калифорниянын TAE Energy компаниясы бар, ал акыркы он жылда 1 миллиард доллар менен эксперимент жүргүзүп, пандемия учурунда 130 миллион доллар чогулткан.

Fusion технологиясы өкмөт тарабынан каржыланган лабораторияларда башталган болушу мүмкүн, бирок анын натыйжасы жеке каржылоого таянууга туура келет. Эми Рома, Вашингтондогу Хоган Ловеллстин өнөктөшү, азыр белгисиз Build Back Better мыйзам долбоорунда өнүккөн өзөктүк курал үчүн 875 миллион доллар камтылмак, бирок азыр өнөр жай реактордун демонстрациясынын жаңы кеңсеси менен чечилиши керек дейт. Энергетика министрлиги жакында кабыл алынган Инфраструктура мыйзамы тарабынан каржыланат. Нөл көмүртектүү өзөктүк кубаты президент Байдендин федералдык өкмөттүн 2030-жылга чейин энергияны сатып алуусун "таза-нөл" болушуна чакырган акыркы буйругунан да пайда көрөт. 

Легендарлуу технологиялык инвестор Стив Джурветсон, Шериктештиктин Фьюжонун колдоочусу, 25 жыл мурун фьюжн изилдөөсүнө биринчи чекин жазган, бул көптөн бери кийинкиге калтырылган кыял жакында чындыкка айланат деп кыжаалат. «Ал бүткүчө каршы чыккандар көп. Анан ачык эле айтып атышат». 

Митрилдин Роянынын айтымында, ал синтез реалдуу болгондо дүйнө канчалык башкача болорун карап чыгуу үчүн өзүнүн негизин тууралоо үчүн иштеп жатат — «Сууну тузсуздандыруу жана жер семирткичтерди өндүрүү мүмкүнчүлүктөрү жөнүндө ойлонуп көрүңүз. Бул суу экономикасын, демек, айыл чарбасынын экономикасын түп-тамырынан бери өзгөртөт». Мунун баары адамзаттын жолунун бир бөлүгү, дейт ал, «Мальтустун келесоо болгонун далилдей берүү». 

Forbes КӨБҮРӨӨКЖаңы өзөктүк: 600 миллион долларлык Fusion Energy Unicorn Күндү кантип жеңүүнү пландаштыруудаBy Кристофер Хелман
Forbes КӨБҮРӨӨКИрандын Сулейманини өлтүргөн Американын жырткыч учкучсуз учагынын артында тынч миллиардерлерBy Дениз Чам