Стартап из Германии Proxima Fusion опубликовал планы по созданию работающей термоядерной электростанции. Принцип её работы будет основываться на стеллараторах — типе термоядерных реакторов, которые используют электромагниты для удержания термоядерной плазмы.
Отмечается, что современные ядерные реакторы деления создают радиоактивные отходы, тогда как ядерный синтез высвобождает огромное количество энергии с нулевым выбросом углерода и лишь минимальным излучением. Токамаки и стеллараторы — это два типа термоядерных реакторов; первые используют внешние магниты и индуцированный плазменный ток, но известны своей нестабильностью. Стеллараторы, напротив, используют только внешние магниты, что, в теории, обеспечивает лучшую стабильность и непрерывную работу.
Соучредитель и гендиректор Proxima Fusion Франческо Шортино говорит, что проект Proxima «Stellaris» — это первая прошедшая экспертную оценку концепция термоядерной электростанции, которая демонстрирует надёжность и непрерывность работы.
Стартап опубликовал статью со своими планами в издании «Fusion Engineering and Design». Proxima решил поделиться своими результатами публично, чтобы поддержать открытость науки.
Stellaris использует достижения в области высокотемпературных сверхпроводящих магнитов и вычислительной оптимизации, чтобы представить конструкцию стелларатора с высоким полем, которая впервые сочетает физические характеристики и технические ограничения для производства электроэнергии. Концепция Stellaris является важной вехой для термоядерной промышленности, поскольку квазиизодинамические (QI) стеллараторы в настоящее время считаются наиболее перспективным путём к коммерческой термоядерной электростанции, отмечают представители стартапа. их перспективность подтвердили результаты эксперимента Wendelstein 7-X (W7-X) в Германии, прототипа стелларатора QI, проводимого под руководством Института физики плазмы Макса Планка.
Гораздо более сильные магнитные поля, которые обеспечиваются технологией высокотемпературных сверхпроводящих магнитов (ВТСП), позволяют значительно уменьшить размер стелларатора. Более компактные реакторы обеспечат более эффективную генерацию энергии и в конечном итоге будут более рентабельными как в производстве, так и в эксплуатации. Концепция Stellaris использует только доступные в настоящее время материалы.
Характеристики конструкции Stellaris включают:
конструкцию магнитного поля, которая подчиняется всем ключевым физическим целям оптимизации для производства энергии;
опорные конструкции, которые могут выдерживать нагрузки при работе на полной мощности;
технологию HTS (высокотемпературных сверхпроводников), которую интегрировали в стеллараторы с высоким полем, обеспечивая при этом эффективное управление теплом на внутренних поверхностях;
концепцию нейтронного бланкета, адаптированную к сложной геометрии стеллараторов.
«Мы начинали как группа основателей, которые говорили, что понадобится два года, чтобы завершить проект Stellaris… На самом деле мы закончили проект через год. Так что мы ускорились на год», — отметил Шортино.
За два года Proxima привлёк $35 млн финансирования от Европейского союза и правительства Германии, а также $30 млн венчурного капитала. Он намерен построить полностью работоспособный термоядерный реактор к 2031 году.
Конкурентом стартапа выступает американский Commonwealth Fusion Systems, который поддерживает венчурный фонд Билла Гейтса Breakthrough Energy Ventures. Там заявляли о планах построить небольшую термоядерную электростанцию к 2033 году.
Между тем китайские учёные установили новый рекорд в попытках создать «искусственное солнце» на Земле. Команда, работающая над экспериментальным сверхпроводящим токамаком (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST) в Китае, впервые продержала свой термоядерный «двигатель» в работающем состоянии в течение более 1000 секунд. Время работы составило 1066 секунд (почти 18 минут). Поддержание стабильности сверхгорячей плазмы в течение длительных периодов времени имеет решающее значение для успеха EAST, и новый рекорд побил предыдущий в 403 секунды.
Источник: habr.com
Похожие новости:
Шумоподавляющая ткань | 6 минут термоядерного синтеза | Лазерная связь в космосе | Вакцина от рака
Сверхпроводящий токамак | Рентген в смартфоне | Теневая камера | Контакты для 2D-чипов
Новые плазменные волны могут революционизировать термоядерную энергетику
Уровень «цифровой зрелости» компаний в России выше, чем в среднем по миру