Стартапы, занимающиеся ядерным синтезом, получат от Министерства энергетики 46 миллионов долларов

Министерство энергетики вкладывает 46 миллионов долларов в восемь компаний, разрабатывающих термоядерные электростанции, которые уже более полувека являются недостижимой мечтой ученых о чистой энергии. Теперь, после большого научного прорыва в декабре, администрация Байдена стремится провести «пилотную демонстрацию термоядерного синтеза» в невероятно короткие сроки, «в течение десяти лет».

Финансирование объявил Вчера была сделана большая ставка на то, что считается «Святым Граалем» чистой энергии. Производство электроэнергии на атомных электростанциях имитирует то, как звезды создают свою собственную энергию. И хотя некоторые исследователи с оптимизмом смотрят на сроки, предложенные Байденом, многие эксперты говорят, что, вероятно, пройдет несколько десятилетий, прежде чем эти футуристические электростанции смогут реально заработать.

Министерство энергетики выбрало восемь компаний из семи разных штатов для этого раунда финансирования. Они получат финансирование в течение 18 месяцев. Цель состоит в том, чтобы спроектировать пилотную термоядерную установку за 5-10 лет. Это государственно-частное партнерство, созданное по образцу программы НАСА, которая помогла запустить коммерческую космическую отрасль.

«Администрация Байдена, очевидно, видит огромный потенциал в термоядерном синтезе, используя энергию солнца и звезд прямо здесь, на Земле, для обеспечения доступной, обильной, надежной и чистой энергии», — заявила министр энергетики Дженнифер Грэнхольм. сказал во время видеообъявления и панельной дискуссии вчера.

В отличие от современной ядерной деление электростанции, которые расщепляют атомы для выработки энергии, термоядерный реактор заставит более легкие атомы соединиться, чтобы создать более тяжелые атомы. Обе стратегии производят безуглеродную энергию, но термоядерный синтез позволяет избежать неприятных радиоактивных отходов, которые остаются после деления.

Слияние атомов требует экстремальной температуры и давления, поэтому ученым было так трудно добиться этого в лаборатории. До недавнего времени исследователям никогда не удавалось инициировать реакцию синтеза, которая приводила бы к чистому приросту энергии — это означало, что она производила больше энергии, чем энергия, необходимая для начала реакции.

Когда ученые из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии наконец достиг этого чистого прироста энергии, также называемое термоядерным зажиганием, в декабре 2022 года стало важной вехой. «Это показало, что термоядерный синтез является возможным источником чистой энергии для человечества и что наука о термоядерном синтезе достигла уровня зрелости, чтобы поддержать предпосылку этого видения по ускорению усилий по инженерной разработке пилотной термоядерной установки», — говорится в заявлении Министерства энергетики США. пресс-релиз.

Впереди еще очень долгий путь, чтобы добраться до опытной установки. Каждая из компаний, награжденных Министерством энергетики, должна будет продемонстрировать, что их технология может аналогичным образом обеспечить чистый прирост энергии, а затем быть в состоянии поддерживать реакцию синтеза достаточно долго, чтобы генерировать полезное количество электроэнергии. Затем развивающаяся отрасль может перейти к проектированию промышленных реакторов и созданию цепочки поставок термоядерного топлива (обычно изотопы водорода).

Министерство энергетики выбрало разнообразный набор технологий для финансирования. Один из самых передовых методов включает в себя использование устройства, называемого токамак чтобы удерживать горячую плазму и сталкивать атомы вместе. Компания Tokamak Energy Inc. из Западной Вирджинии является одним из двух лауреатов, выбравших этот путь. Но Министерство энергетики также решило финансировать компании, работающие над менее зрелыми технологиями. «Наша конечная цель состоит в том, чтобы самые сильные решения поднялись на вершину», — сказал Грэнхольм во время вчерашнего мероприятия.

Отобранные компании должны будут продемонстрировать, что они достигли взаимосогласованных этапов, чтобы получить компенсацию от Министерства энергетики в течение начального 18-месячного периода финансирования. Они могут иметь право на получение большего количества федеральных денег в течение следующих пяти лет после утверждения бюджета Конгрессом. Закон об энергетике 2020 года и Закон о чипах и науке 2022 г. выделил 415 миллионов долларов на исследования и разработки в области термоядерного синтеза, но эта инициатива еще не полностью профинансирована.

«Эти усилия, подражающие успеху НАСА в продвижении частных коммерческих космических полетов, являются прекрасным средством для разделения риска и вознаграждения между государственным и частным секторами на благо всех», — Фил Ларошель, партнер климатической компании Билла Гейтса. инвестиционная компания Breakthrough Energy Ventures, заявила вчера во время мероприятия Министерства энергетики.

Лауреаты также сталкиваются с жесткой конкуренцией со стороны других стартапов в области термоядерных технологий. По данным Белого дома, сегодня существует более 30 термоядерных компаний, и большинство из них были основаны в США за последнее десятилетие. информационный бюллетень. Штатная компания штата Вашингтон под названием Helion, которая не была выбрана для этого раунда финансирования, подписала иметь дело с Microsoft в этом месяце поставлять чистую энергию с термоядерной электростанции, которую она надеется построить к 2028 году.

Это очень агрессивный график, чтобы совершить подвиг, который превзошел исследователей на протяжении большей части века. Администрация Байдена заявляет, что быстрое внедрение термоядерного синтеза может помочь справиться с изменением климата. Но это еще далеко. США залог сократить выбросы парниковых газов вдвое в этом десятилетии в соответствии с Парижским соглашением по климату. И хотя доступные возобновляемые источники энергии готовы к развертыванию уже сегодня, термоядерные электростанции не будут готовы к достижению этой цели.