Microsoft замовила станцію необмеженої енергії: що це за технологія

• Американська технокорпорація заключила контракт із компанією Helion. Вона розробляє електростанцію принципово нового типу, засновану на термоядерному синтезі. 
• Цей метод видобування енергії повторює процес живлення Сонця і є протилежністю атомним станціям. 
• Плазмовий прискорювач Геліона зіштовхує атоми на швидкості 1 609 344 км/год та розігріває їх до 100 мільйонів градусів за Цельсієм.

Перша у світі електростанція з термоядерним синтезом може з’явитись уже за кілька років, а Майкрософт буде першою компанією, що отримає так звану чисту енергію. Деталі контракту не розголошують, але попри попередні невдачі, розробники впевнені в реалізації проєкту. 

Заборона розповідає про революційний метод видобутку енергії. 

Контракт Майкрософт з Геліон до 2028 року

Стартап Helion оголосив про укладення угоди з Microsoft щодо постачання 50 мегават електроенергії від станції термоядерного синтезу. Об’єкт на стадії будування, але має виконати замовлення протягом п’яти років. На відміну від процесу ядерного поділу, що приводить в дію всі наявні атомні електростанції, синтез може створювати потенційно необмежену енергію, пише Gizmodo.

«Розробка комерційної термоядерної електростанції є важливим кроком у переході до сталого енергетичного майбутнього. Це допоможе Microsoft досягти своєї мети щодо зменшення викидів вуглецю до 2030 року», — сказано в пресрелізі Геліона. Деталі договору оприлюднювати поки не збираються, тому невідомо, які конкретно зобов’язання має компанія, за що передбачені штрафи та чи сплатив покупець аванс. 

Термоядерний синтез: як працює

Реакція ядерного синтезу — це процес, який живить Сонце й інші зірки. Протягом реакції два атоми з легшими ядрами зливаються, утворюючи один елемент із більш важким ядром. При цьому загальна маса нового атома менша за ту, що мають два вихідні ядра разом: енергія виділяється від втрати цієї залишкової маси.

Атоми, які треба злити воєдино, мають однаковий заряд, тому природньо відштовхуються одне від одного. Щоб подолати цей опір, необхідно багато енергії. На Сонці це відбувається завдяки надзвичайно високій температурі, близько 10 мільйонів градусів за Цельсієм, і сильному тиску, що у понад 100 млрд разів перевищує земну атмосферу. Технологія, яку зараз використовують на атомних станціях, фактично є протилежним процесом: енергію отримують з поділу, а не зливання атомів. 

Термоядерний синтез можна здійснювати із різними елементами, проте дослідників особливо цікавить реакція дейтерію-тритію (ізотопів гідрогену та водню), що утворює ядро гелію. DT-синтез виділяє набагато більше енергії та відбувається при нижчих температурах, порівняно з іншими елементами.

Втім, на Землі дуже важко підтримувати високу температуру та тиск достатньо довго. У 2022 році вчені з Національного комплексу лазерних термоядерних реакцій (National Ignition Facility чи NIF) оголосили про один успішний експеримент. За допомогою 192-променевого лазера їм вдалося перетворити невелику кількість водню в енергію, якої достатньо для живлення близько 15-20 чайників. Це було вперше, коли кількість отриманої енергії перевищила затрати на її видобуток. 

Helion: що відомо

Компанія, заснована 2013 року, розвинулась завдяки фінансуванню акселератора стартапів Y Combinator. Попри неодноразові збої в графіку, у 2021 році Геліон розпочала будівництво свого амбіційного проєкту, зокрема завдяки інвестиціям у розмірі $375 млн від підприємця з Кремнієвої долини Сема Альтмана. Результати тестування шостого прототипу реактора дають впевненість у тому, що вони зможуть побудувати першу термоядерну електростанцію до 2028 року: такий дедлайн зазначено у контракті з Майкрософт. 

Технологія Helion заснована на так званому плазмовому прискорювачі, що має форму гантелі та простягається на 12 метрів. 

Ось як він працює:

• спершу пристрій нагріває дейтерій і гелій-3 до стану плазми та утримує її у конфігурації зворотнього поля (Field Reversed Configuration або FRC) за допомогою магнітів;
• далі два FRC з протилежних боків пристрою прискорюються до 1 609 344 км/год і зіштовхуються посередині, де їх ще більше стискає потужне магнітне поле;
• плазма досягає температури в 100 мільйонів градусів за Цельсієм, розширюється та штовхає магнітне поле назад;
• зміна поля індукує струм, який і перетворюється на електрику. 

Раніше Заборона розповідала про розміщення російської ядерної зброї у Білорусі.