Семь стартапов в области ядерного синтеза, творящих историю чистой энергетики

Письмо из 2073: Пятьдесят лет назад термоядерная энергия была нелепой несбыточной мечтой. Теперь он питает все. Доктор Тритиум возвращает вас к пионерам ядерного процветания

Марк Берген и Эрик Ростон

Поделиться этой статьей

В реакторе Запа не используются ни лазеры, ни магниты, в отличие от реакторов большинства термоядерных стартапов. Активная зона реактора представляет собой длинный узкий цилиндр. Внутри вакуумной камеры (внизу) электрический ток отрывает водород от электронов, создавая высокоэнергетическую плазму. Он продвигается вниз через камеру. Плазменное облако схлопывается в столб, и его пронзает ток, достаточно мощный, чтобы создать магнитное поле, которое удерживает и конденсирует его.

Версия токамака этой компании выглядит как сердцевина яблока. Это часть сферической машины, которая использует так называемое сильное тороидальное магнитное поле — по сути, набор магнитов в форме пончика. Эти магниты, работающие с некоторыми высокотемпературными сверхпроводниками, содержат плазму и собирают нейтроны. По словам Токамака, более компактное устройство дешевле и лучше справляется с манипуляциями с плазмой, чем другие модели.

Marvel полагается на массу лазеров. Короткие лазерные лучи очень быстро растягиваются и сжимаются внутри камеры (метод, называемый усилением чирпированных импульсов), а затем направляются в реактор, наполненный топливом Marvel — смесью водорода и бора. Будучи моложе своих основных конкурентов, Marvel не вышла за пределы лаборатории к 2023 году. Но компания провела более 2000 экспериментов и планировала открыть свой первый объект к концу года.

Генерал построил гигантский футуристический паровой двигатель. Процесс реакции начинается в огромном резервуаре, наполненном жидким металлом (свинцом и небольшим количеством лития), который яростно вращается, образуя полость. Затем поршни закачивают водородную плазму, нагревая ее до более чем 100 миллионов градусов Цельсия. Компания проводит испытания с использованием взрывчатых веществ. «Теперь, — говорит генеральный директор Грег Твинни (внизу слева), — нам нужно сделать это на машине, которая может работать многократно, и при этом мы не взорвем ее». Мишель Лаберж (внизу справа) — главный научный сотрудник.

Компания работает над двумя новыми машинами. Da Vinci, запуск которого запланирован на начало 2030-х годов, представляет собой коммерческую модель, которая должна поставлять электроэнергию в сеть. В то же время компания также занята созданием дочерних компаний — энергетической компании, позволяющей заряжать электромобили быстрее и дольше, и TAE Life Sciences, которая использует свою науку для лечения сложных видов рака.

Визуализация планируемого реактора этого стартапа напоминает огромную штангу (внизу). Резервуары на обоих концах нагревают топливную смесь, дейтерий и гелий-3, создавая кольца плазмы. Затем они летят навстречу друг другу со скоростью, достигающей миллиона миль в час, и сжимаются магнитами, чтобы вызвать реакцию. Этот метод, называемый магнитоинерционным синтезом, позволит использовать энергию более эффективно, чем большие токамаки или паровые циклы, говорит Скотт Крисилофф, коммерческий директор Helion.

Компания Commonwealth Fusion Systems является дочерней компанией Массачусетского технологического института. Его устройство началось как проект профессора Денниса Уайта в классе термоядерного дизайна. В 2015 году он был уточнен в официальном документе, и Уайт стал соучредителем компании. CFS строит реактор с магнитным удержанием. Это токамак, который соучредитель и главный научный сотрудник Брэндон Сорбом описывает как магнит в форме пончика, с полями, закручивающимися по спирали вокруг его поверхности, как парикмахерский шест, завернутый в пончик.