Tokamak Energy бас директоры ядролық синтез үшін перспективалы күндерді алда көреді

Ядролық синтездегі жетістіктерге қатысты барлық соңғы жаңалықтармен, соның ішінде Энергетика департаментінің Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасының ғалымдары энергияның таза табысымен синтез реакциясына қол жеткізгені туралы мәлімдемесі жақында пайда болған Токамак Энерджи компаниясының бас директоры Крис Келсаллмен сұхбат алу мүмкіндігі. , кездейсоқ болып көрінді.

Жұма күнгі электрондық хатта Келсалл DOE хабарландыруын «әсерлі нәтиже» деп атады. Біз қазба отындарын бірте-бірте алып тастау және синтезді әлемдегі энергия қажеттіліктері үшін жаһандық қолжетімді шешімге айналдыру үшін уақытпен жарысудамыз. Бұл сипаттағы прогресс өнеркәсіп үшін өте жақсы, өйткені жеке және мемлекеттік инвестициялар біріктіру технологиясына көбірек түседі ».

DOE хабарламасына дейін жүргізілген сұхбатымызда Келсалл өткен аптада Ливермор хабарлағандай таза энергияның шекті өсімі (жеткізілген 3.15 мегаджоуль кірісінен 2.05 мегаджоуль энергия шығысы) бұл шаманың бір бөлігі екенін атап өтті. термоядролық технологияны шынымен масштабтауға болатындай ету үшін, сайып келгенде, қол жеткізуге болатын таза энергия өсімі.

«Бұл тек энергияның таза пайдасын дәлелдеу туралы ғана емес», - деді ол маған. «Ғалымдар оны Q бірден үлкен деп атайды. Бұл коммерциялық синтез энергиясы үшін жеткілікті шарт емес. Шын мәнінде, біз кем дегенде оннан үлкен Q деңгейіне жетуіміз керек. «Біз үйлер мен өнеркәсіпті тұрақты қуат көзімен қамтамасыз ету үшін оңтайлы коммерциялық біріктіру үшін Q 25-ке ұмтыламыз».

Келсалл компания 2030 жылдардың басында таза, желіге дайын қуатты көрсету жолында екенін айтады. «Сфералық токамак жаһандық деңгейде қолданылатын ықшам электр станцияларында үнемді синтездік энергияға жету жолында айтарлықтай тиімділік артықшылықтарына ие. Біздің технология үздіксіз қуат беретін сфералық токамакта плазманы – синтездік отынды ұстау үшін күшті магнит өрістерін пайдаланады. Біз қазір ST80-HTS жетілдірілген прототипін біріктіру құрылғысы мен ST-E1 пилоттық зауыты үшін маңызды ноу-хауды дамытуға назар аударып отырмыз, өйткені біз барлығына таза, қауіпсіз, арзан синтезді жеткізуге тырысамыз».

Оксфордтың оңтүстігінде және Лондонның батысында орналасқан Милтон саябағында орналасқан Tokamak Energy 2009 жылы негізі қаланған. «Бұл біздің кеңсе орналасқан жеріміздің солтүстігінде орналасқан Кулхэм зерттеу зертханаларының бір бөлігі болды», - дейді Келсалл. «Зертхана Оксфорд университетімен байланысты және бірнеше ондаған жылдар бойы термоядролық синтез технологиясын зерттеуде өте ұзақ тарихы бар. Сонымен, біз шамамен 13 жастамыз. Осыдан бірнеше жыл бұрын бізде оншақты адам ғана болды. Қазір бізде 230-дан астам адам бар және бізде 20-дан астам ұлт өкілдері, әр түрлі физиктер, әртүрлі типтегі инженерлер бар.

Tokamak Energy компаниясының бизнес орталықтары екі негізгі технология төңірегінде: Компания жасаған бірегей сфералық Tokamak оқшаулау жүйесі; және оның функциясының ажырамас бөлігі болып табылатын жоғары температуралық асқын өткізгіш магниттер (HTS). «Токамак» сөзі орыс тіліндегі «магниттік катушкалар бар тороидальды камера» деген аббревиатурадан шыққан. Қарапайым тілмен айтқанда, бұл Күнде және барлық басқа жұлдыздарда болатын плазмалық синтезді имитациялайтын ядролық реакцияны құруға және ұстауға арналған құрылғы.

Асқын өткізгіш магниттер Күннің массивтік тартылыс өрісін имитациялауға және плазманы шектеуге арналған. Плазма газ тәріздес сутегі отынын қатты, сұйық және газ емес заттың төртінші күйі электр зарядталған плазманы түзгенше қатты қыздыру арқылы жасалады. Нәтижесінде пайда болатын ядролық синтез реакциясы қазіргі ядролық ыдырау технологиясымен ортақ ұзақ мерзімді, жоғары деңгейлі қалдықтарды немесе байланысты жою мәселелерін ұсынбайтын шағын радиоактивті белгіні ғана жасайды.

Зерттеу алғаш рет 1960 жылдары сақиналы пончиктерге ұқсайтын оқшаулау модульдерін қолдану арқылы негізгі токамак технологиясы бойынша басталды. Tokamak Energy өзегінен алынған алмаға ұқсайтын сфералық пішінді өзгертілген нұсқаны пайдаланады. Компанияның қазіргі мақсаты - 500 жылдардың ортасына қарай әрқайсысы 2030 мегаватт электр желісіне жеткізе алатын шағын көлемді электр станцияларының паркін орналастыруды бастау.

Келсаллдың айтуынша, «көлемі бір немесе екі футбол алаңынан аспайтын» шағын із, ең аз радиоактивтілік, қалдықтар және кәдеге жарату мәселелерімен біріктірілген зауыттарды халық пен өнеркәсіптік орталықтарда немесе олардың жанында орналастыруға мүмкіндік береді, осылайша шығындар мен уақытты айтарлықтай азайтады. үлкен электр беру инфрақұрылымын құру қажеттілігіне байланысты артта қалулар.

Келсалл электр энергиясы нарықтарын термоядролық энергияға қажетті ең үлкен нарық мүмкіндігі деп санайтыны таңқаларлық емес. «Біз климаттық мақсаттарға жету үшін әлемді жаппай электрлендіруге тура келетінін білеміз», - дейді ол. «Біздің болашақ желілеріміз де айтарлықтай өсуі керек. Осылайша, біз қуат нарықтарын біріктіру үшін жалпы адрестік нарық мүмкіндігінің шамамен 60% құрайтынын көреміз ».

Болат, химия, цемент және т.б. сияқты қиын күйдірілген өнеркәсіп салаларын көміртектен тазарту fusion компаниясының екінші ең үлкен әлеуетті сыйлығы болып табылады. «Бұл жиі назардан тыс қалады, бірақ бұл өте маңызды», - дейді Келсалл. «Біз мұны жылу мен электр қуатының біріктірілген мүмкіндіктерімен қатар біздің мақсатты әлемдік нарықтың 30% деп білеміз».

Бірақ жаңартылатын қуат көздері, жел және күн туралы не деуге болады? «Біздің пікірімізше, жаңартылатын көздер әлі де өте маңызды, бірақ біздің алдымызда тұрған мәселе – олар бізді жаһандық деңгейде бізге қажетті мақсаттарға жеткізе алмайды», - деп жауап береді Келсалл. «Бұл тек климатқа ғана қатысты емес. Бұл энергетикалық қауіпсіздікке де қатысты.

«Украинадағы жалғасып жатқан жағдай бізге бұл жүйенің шығындарын азайту ғана емес, синтездің жаңартылатын қуат көздеріне қосымша ретінде әрекет ететінін еске салды. Бұл сондай-ақ жаһандық энергиямен қамтамасыз етуде тұрақтылықты, ептілікті және әртараптандыруды қамтамасыз етуге қатысты, сондықтан энергияның бір көзі қысқарса, біз толығымен дағдарысқа ұшырамаймыз. Бұл бүгінде бізге энергетикалық қауіпсіздік ұлттық қауіпсіздік екенін еске түсіретін әлем, және менің ойымша, бұл туралы бірқатар үкіметтер есіне алды. Еуропа қатты ашылды. Сонымен, бұл жаңартылатын қуат көздеріне маңызды қосымша болып табылатын синтез арқылы климаттық мақсаттарды шешу мәселесі. Бұл энергетикалық қауіпсіздік туралы. Бұл төмен шығындар туралы. Бұл трилемма – ол да қолжетімді болуы керек».

Tokamak Energy компаниясының бас директоры қызметін атқарған екі жыл ішінде Келсалл ядролық синтез секторына инвесторлардың қызығушылығының күрт өскенін байқағанын айтады. «Соңғы 12 айда инвесторлардың тәбеті мен біріктіру кеңістігіне деген қызығушылықтың айтарлықтай төмендеуі байқалды», - дейді ол. «Соңғы жылдары бұл секторға 5 миллиард доллардан астам инвестиция тартылды, олар жоғары институционалдық, егемен байлық пен стратегиялық атаулардан, сондай-ақ өте жоғары таза құнға әсер етушілер мен энергетикалық басқарушылардан – көбінесе олардың венчурлік бөлімшелері арқылы түсті».

Ол сондай-ақ Еуропадағы және жақында Америка Құрама Штаттарындағы үкіметтердің синтезге байланысты зерттеулер мен әзірлемелерді қаржыландыруға басымдық беру туралы бастамаларын жоғары бағалайды. «Біз АҚШ-та құрылып жатқан экожүйені шынымен құрметтейміз және таңдаймыз. Біз Иллинойс университетімен және Принстон плазмалық физика зертханасымен, Оук жотасымен және басқалармен керемет серіктестік орнаттық және біз бұл сапарды жалғастырғымыз келеді », - дейді Келсалл.

«АҚШ үкіметі синтездің геостратегиялық маңызы бар екенін мойындады және SpaceX-ті NASA-ның орбиталық жеткізу платформаларының таңдаулы жеткізушісі ретінде берген алдыңғы бағдарламаның аналогы болып табылатын мемлекеттік/жеке кезеңге негізделген қаржыландыру бағдарламасын іске қосты. Тағы бір үлкен оң нәрсе - Инфляцияны төмендету туралы заң, ол энергетика министрлігіне біріктірілген зерттеулер мен әзірлемелерді ілгерілету үшін бөлінген 280 миллион долларды қамтыды.

Тұтастай алғанда, бұл бүгінде термоядролық энергияны зерттеумен және әзірлеумен айналысатындар үшін барған сайын перспективалы инвестициялық орта болып табылады. Tokamak Energy және басқа да ұмтылатын термоядролық компаниялар үшін міндет - олардың сәйкес технологиялары мен процестері оларды экономикалық жолмен масштабтауға мүмкіндік беретін таза энергия кірістеріндегі шамаға қол жеткізе алатынын көрсету.

Келсалл айтқандай, бұл уақытпен жарыс, күн өткен сайын күшейе түсуде.