В начале октября, в пасмурный день, я взял напрокат машину и поехал в Дефенс, штат Массачусетс, чтобы посмотреть на дыру в земле.
Commonwealth Fusion Systems (CFS) привлекла более 2 миллиардов долларов финансирования с момента своего выделения из MIT в 2018 году. Вся эта сумма направлена на создание первого коммерческого термоядерного реактора. У компании есть амбиции строить электростанции, но на данный момент цель — завершить сборку первой демонстрационной установки, реактора SPARC. Планируется, что он начнет работать к 2026 году.
Недавно я посетил объект компании, чтобы оценить прогресс. Вокруг ямы в полу, где в конечном итоге будет установлен SPARC, начинают появляться очертания будущих конструкций. Осматривая площадку, я обнаружил, что мне стало легче представить себе будущее, в котором действительно может присутствовать термоядерная энергия. Но работы еще предстоит много.
Термоядерная энергетика — это мечта уже десятилетиями. Идея проста: сталкивать атомы вместе и использовать высвобождаемую энергию для питания мира. Такие системы требуют небольших количеств широко доступного топлива и не производят опасных отходов. Проблема в том, что реализация этого видения идет гораздо медленнее, чем многие надеялись.
Commonwealth является одним из лидеров в области коммерческого синтеза. Мой коллега Джеймс Темпл опубликовал подробный материал в начале 2022 года о попытках компании воплотить эту технологию в жизнь. В то время площадка в Дефенсе представляла собой грязную стройплощадку, где только начинали закладывать сталь и бетон.
Сейчас дела обстоят гораздо более организованно. Когда я посетил объект в начале этого месяца, я припарковался на специально отведенном месте для посетителей, зарегистрировался на стойке регистрации в оживленном офисном здании, а затем приступил к экскурсии. Было две основные зоны для осмотра: действующий цех по производству магнитов и комплекс зданий, которые будут размещать и обслуживать реактор SPARC.
Мы начали с цеха по изготовлению магнитов. SPARC — это токамак, устройство, в котором используются мощные магниты для удержания плазмы, где происходят реакции синтеза. В SPARC будет три типа магнитов, расположенных так, чтобы удерживать плазму в нужном положении и направлять ее движение.
Компания самостоятельно производит свои магниты, используя ленту из высокотемпературного сверхпроводника, который генерирует магнитное поле при прохождении электрического тока. SPARC будет содержать тысячи километров этой ленты в своих магнитах. В цеху специализированное оборудование наматывает ленту и укладывает ее в металлические корпуса, которые затем собираются и свариваются в защитные оболочки.
После быстрого обхода цеха по производству магнитов я надел каску, светоотражающий жилет и защитные очки. Мне провели краткий инструктаж по технике безопасности, который включал строгое предупреждение не смотреть прямо на сварочные работы. Затем мы прошли через патио и по гравийной дорожке к главному комплексу зданий, где будет размещен реактор SPARC.
За исключением нескольких оставшихся фанерных лестниц и пыли, комплекс выглядел почти завершенным. На передней части здания расположена огромная стеклянная стена — элемент, призванный показать общественности, что компания открыта к тому, что происходит внутри, как объяснил мой гид, директор по маркетингу Джо Палуска.
Четыре основных здания окружают центральный зал токамака. В них размещено вспомогательное оборудование, необходимое для охлаждения магнитов, нагрева плазмы и измерения условий в реакторе. Большинство этих крупногабаритных промышленных систем, обслуживающих SPARC, близки к запуску или активно монтируются, уточнил Алекс Крили, директор по операциям с токамаками, в телефонном разговоре после моего визита.
Когда пришло время увидеть сам зал, где будет находиться SPARC, нам пришлось идти по извилистому маршруту. Лабиринт бетонных стен вывел нас ко входу, и я потерял ориентацию. Это место, называемое лабиринтом, является мерой безопасности, предназначенной для предотвращения выхода блуждающих нейтронов из зала после запуска реактора. (Нейтроны — это форма радиации, и достаточное воздействие может быть опасно для человека.)
Наконец, мы вошли в огромное, похожее на пещеру пространство. С возвышенного металлического помоста мы смотрели вниз на комнату с блестяще белыми полами и оборудованием, расставленным по периметру. В центре находилась яма, накрытая брезентом и огороженная ярко-желтыми перилами. Эта пустая ячейка — место, где в конечном итоге будет установлен главный экспонат, SPARC.
Хотя в зале токамака пока что очень мало самого токамака, у Commonwealth амбициозные планы: цель состоит в том, чтобы запустить SPARC и получить первую плазму в реакторе к 2026 году. Компания планирует продемонстрировать, что может производить в реакторе больше энергии, чем затрачивается на его питание (этот важный показатель в мире синтеза известен как Q>1), к 2027 году.
Когда мы публиковали наш материал 2022 года о Commonwealth, план состоял в том, чтобы запустить реактор и достичь показателя Q>1 к 2025 году, так что график сдвинулся. Не является редкостью, когда крупные проекты практически во всех отраслях занимают больше времени, чем ожидалось. Но у обещаний и нарушенных сроков в области термоядерного синтеза есть особенно долгая и сложная история. В то же время, график проекта ITER также постоянно пересматривается.
Commonwealth, безусловно, добилась прогресса за последние несколько лет, и становится все легче представить, что компания действительно сможет запустить реактор и достичь показателей, к которым отрасль стремилась десятилетиями. Но в пригороде Массачусетса все еще зияет дыра размером с токамак, ожидающая заполнения.
Теперь прочтите остальное из «Искры»
Связанное чтение
Прочтите наш материал 2022 года о Commonwealth Fusion Systems и их пути к коммерциализации термоядерной энергии здесь.
В конце 2022 года реактор в национальной лаборатории США произвел больше энергии, чем было затрачено — это первый подобный успех для отрасли. Вот что достижение этой вехи на самом деле означает для чистой энергетики.
В области термоядерного синтеза еще многое предстоит исследовать — вот что ждет нас дальше.
Другая компания, Helion, заявляет, что ее первая термоядерная электростанция появится через пять лет. Эксперты, мягко говоря, настроены скептически.
Еще кое-что
Генеративный искусственный интеллект усугубит нашу растущую проблему электронных отходов. Согласно новому исследованию, к 2030 году ИИ может добавить до 5 миллионов тонн электронного мусора.
По мнению экспертов, это небольшая доля от общего объема, но все же есть веские причины тщательно обдумать утилизацию вышедших из строя серверов и оборудования для высокопроизводительных вычислений. Подробнее читайте в моей последней статье.
Следим за климатом
Нью-Йорк закупит 10 000 индукционных плит у стартапа Copper. Плиты будут установлены в государственном жилье города. (Heatmap)
Спрос на электромобили-такси в Индии растет, но эксперты считают, что предложения катастрофически не хватает для удовлетворения этого спроса. (Rest of World)
Pivot Bio стремится изменить ДНК бактерий, чтобы те помогали доставлять питательные вещества растениям. Компания пытается войти в отрасль, где доминируют гигантские агрохимические корпорации. (New York Times)
→ Ознакомьтесь с нашим обзором Pivot Bio, которая вошла в наш список 15 климатических технологических компаний, на которые стоит обратить внимание в этом году. (MIT Technology Review)
По меньшей мере 62 человека погибли, и многие пропали без вести в результате разрушительных наводнений в Испании. (Washington Post)
Масштабный аукцион по аренде морских ветровых участков на этой неделе предложил восемь участков океана у побережья штата Мэн в США. Четыре были проданы, что открывает путь для дополнительных 6.8 гигаватт морской ветровой энергии. (Canary Media)
Согласно новому исследованию, изменение климата способствовало гибели 38 000 человек по всей Европе летом 2022 года. (The Guardian)
→ Наследием европейских волн жары станет рост использования кондиционеров, что само по себе может стать проблемой. (MIT Technology Review)
В США насчитывается почти 9 000 общедоступных станций быстрой зарядки, и наблюдается удивительный всплеск их установки на Среднем Западе и Юго-Востоке. (Bloomberg)
Некоторые предлагаемые законодательные акты направлены на запрет промышленного животноводства, но определение того, что входит в эту категорию, гораздо сложнее, чем кажется. (Ambrook Research)
