Частная термоядерная компания Helion Energy намерена построить термоядерную электростанцию, способную поставлять электроэнергию Microsoft в течение ближайших 5 лет. Helion Energy выводит термоядерную энергию в массы, а Microsoft недавно подписала с компанией соглашение о покупке 50 МВт энергии до 2028 года, что позволит обеспечить электроэнергией около 40,000 XNUMX домохозяйств.
Сэм Альтман также инвестировал $375 млн в компанию в ноябре 2021 года и с энтузиазмом оценивает ее потенциал. Несмотря на то, что производство термоядерной энергии является сложной задачей, компания добивается хороших результатов, и ожидается, что ее 6-й прототип превысит максимальную температуру для более точной генерации электроэнергии. Кроме того, руководители компании считают, что она более надежна, чем солнечная и ветровая энергия.
Гелион Энерджи пытается построить термоядерную электростанцию, которая может обеспечить достаточно электроэнергии для Microsoft через пять лет. В мае Microsoft заключила сделку с Helion о покупке 50 мегаватт энергии до 2028 года. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией примерно 40,000 XNUMX домохозяйств.
Сэм Альтман, Генеральный директор OpenAI, интересуется потенциалом термоядерной энергии и Helion. Ранее он говорил, что очень взволнован тем, что там произойдет. В ноябре 2021 года Альтман возглавил раунд серии E компании, инвестировав 375 миллионов долларов.
Скотт Крисилофф, главный коммерческий директор Helion Energy, рассказал в интервью: «Энергию термоядерного синтеза можно использовать для питания центров обработки данных, которые являются крупными потребителями электроэнергии».
Хотя потенциал и обязательства по термоядерной энергии высоки, ее производство является чрезвычайно сложной задачей. Достижение температуры, необходимой для синтеза с целью выработки электроэнергии, является особенно сложной задачей. По словам Helion, это первая частная термоядерная компания, которая создала технологию, способную достичь такой температуры.
Крисилофф сказал: «Поскольку наше население растет и требует больше информации и большей подключенности к Интернету, потребности нашего населения в энергии также растут. В настоящее время Helion работает над своим седьмым прототипом, Polaris, который, как ожидается, будет завершен в 2024 году, и станет первым, который будет производить электроэнергию с помощью термоядерного синтеза».
«Синтез — это то, что мы используем каждый день; вся наша энергия каким-то образом восходит к синтезу. Но мы никогда не могли использовать его на Земле таким образом, чтобы производить из него электричество», Крисилофф добавил далее.
Как генерируется термоядерная энергия?
Энергия синтеза генерируется в трубке длиной 40 футов. Когда два атома соприкасаются друг с другом и образуют один атом, происходит энергия синтеза. С помощью плазменного ускорителя Helion, Дейтерий синтезируется для получения гелия-3.
Дейтерий - это форма водорода найденный в воде, и гелий-3 используется для реакции, которая затем помещается в трубу длиной 40 футов. Там материалы сжимаются до достижения 100 миллионов градусов по Цельсию.
По словам Крисилоффа, это подходящее условие для производства электроэнергии. Trenta — это 6-й и последний прототип Helion, способный превысить температурный предел в 100 миллионов градусов по Цельсию. По словам Крисилоффа, «Это один цикл работы машины, а затем вы подаете на нее импульсы снова и снова, чтобы получить больше энергии».
Почему термоядерная энергия является более эффективным источником энергии, чем солнечная и ветровая?
Крисилофф объяснил: «Что делает термоядерную энергию многообещающей, так это то, что для нее есть обильные источники топлива. Топливо поступает из воды в форме дейтерия, который в изобилии встречается на Земле. Еще одно преимущество термоядерного синтеза в том, что он безопаснее по сравнению с другими формами энергии, такими как ядерная энергия или деление, которое представляет собой цепную реакцию. Это означает, что если что-то случится с машиной, производящей термоядерную энергию, она немедленно отключится».
По словам Крисилоффа, при синтезе образуется лишь ограниченное количество отходов по сравнению с традиционными методами деления. Он также рассказал, что по данным Международного агентства по атомной энергии, часть этих отходов радиоактивна и может оставаться в таком состоянии миллионы лет.
Гелиевая энергия, приносящая энергию термоядерного синтеза массам, а энергия термоядерного синтеза производит наименьшее количество Выбросы CO2 и требует наименьшего спроса на электросеть. Он плотнее других чистых источников энергии. Это означает, что процесс не требует большого количества пространства или земли и может происходить в ограниченном пространстве. Плюс, термоядерная энергия лучше, чем ветровая и солнечная, и более надежна, так как на нее не повлияют экстремальные погодные условия.
Чем подход Helion к термоядерному синтезу отличается от других?
По словам основателей Helion, термоядерный синтез не следует считать фундаментальным физическим препятствием. Его следует рассматривать как инженерную задачу, которую можно решить путем разработки, тестирования и усовершенствования систем и подсистем термоядерного синтеза. Новый подход к термоядерному синтезу может быть достигнут, если мы поставим во главу угла нашу конечную цель — выработку чистой, безопасной и обильной электроэнергии.
Подход Helion отличается от других методов слияния тремя важными моментами:
- Компания использует импульсную систему термоядерного синтеза без воспламенения, которая помогает ей преодолевать самые сложные физические проблемы. Эта технология позволяет сохранять небольшие размеры термоядерного устройства и регулировать выходную мощность по мере необходимости.
- Их система разработана специально для рекуперации электроэнергии. Система эффективно извлекает всю неиспользованную и свежую электромагнитную энергию, подобно тому, как работает рекуперативное торможение в электромобиле. Другие термоядерные системы теряют энергию, когда вода нагревается для получения пара, приводящего в действие турбину.
- В качестве топлива они используют дейтерий и гелий-3 (D-³He). Гелий-3 — более высокооктановое и чистое топливо, плюс к этому система становится более компактной и эффективной.
Откуда Helion собирается брать гелий-3?
Компания производит гелий-3 путем синтеза дейтерия в своем плазменном ускорителе, используя запатентованный высокоэффективный замкнутый топливный цикл. Чрезвычайно редкий изотоп гелий-3, который трудно найти на нашей планете, является ключевым в квантовых вычислениях и имеет решающее значение для важных медицинских визуализационных целей.
Ранее ученые даже думали о добыче гелия-3 на Луне, поскольку он там имеется в изобилии. Но с технологией Helion можно избежать космических путешествий для этого.
Читайте также: Что такое приведенная стоимость энергии (LCOE)?
Почему для термоядерного синтеза нужно 100 миллионов градусов Цельсия?
Земля не имеет таких огромных размеров и гравитационного притяжения, как Солнце, что создает идеальные условия для синтеза. Поэтому ученым необходимо чрезвычайно разогреть плазму, чтобы произошел синтез, даже горячее Солнца. Таким образом, в этой ситуации синтез происходит быстрее.
100 миллионов градусов Цельсия в основном считаются минимальными требованиями к температуре для больших объемов синтеза, чтобы иметь место для производства коммерческой электроэнергии. Шестой прототип Helions, Trenta, достиг температур, которые намного больше 9 кэВ что эквивалентно 104 миллионам градусов по Цельсию.
Как Helion генерирует электроэнергию из термоядерного синтеза?
Наше устройство генерирует электроэнергию без использования тепла для создания пара или необходимости использования криогенных сверхпроводящих магнитов. Наш технический подход имеет решающее значение, когда речь идет о коммерциализации электроэнергии, полученной путем термоядерного синтеза, при значительно низких затратах, поскольку он минимизирует потерю эффективности.
Наше устройство имеет плазму FRC с высоким бета-излучением, которая генерирует собственное магнитное поле посредством внутренний электрический ток. В результате, магнитное поле, создаваемое в результате, толкает катушки, окружающие машину. FRC сталкиваются и сжимаются магнитами в камере синтеза. Сжатие плазмы делает ее горячее и плотнее, вызывая реакции синтеза и изменения магнитного потока.
Изменение магнитного потока создает больше магнитного потока в соседних магнитах, производя электричество в катушках. Тот же процесс объясняется законом индукции Фарадея. Таким образом, Helion Energy доставляет термоядерную энергию массам более чистым способом.
Источник: Гелион Энерджи
