Термоядерные электростанции пока не существуют, но они все равно приносят прибыль

Отрасль зарабатывает миллиарды, но пока еще слишком рано рассчитывать на то, что термоядерный синтез сможет удовлетворить растущий спрос на электроэнергию.

На этой неделе компания Commonwealth Fusion Systems объявила о появлении ещё одного заказчика для своей первой коммерческой термоядерной электростанции в Вирджинии. Eni, одна из крупнейших в мире нефтегазовых компаний, подписала миллиардный контракт на закупку электроэнергии с этой электростанции.

Связанная история

Нефтегазовый гигант подписал контракт на 1 миллиард долларов с Commonwealth Fusion Systems

Соглашение о покупке электроэнергии делает Eni вторым крупным заказчиком первой в Содружестве коммерческой термоядерной электростанции.

Одна маленькая деталь? Этот реактор пока не существует. Как и меньший реактор, который Содружество строит первым, чтобы продемонстрировать, что его конструкция токамака будет работать так, как задумано.

Это странный момент в термоядерной энергетике. Инвесторы вкладывают миллиарды долларов в строительство электростанций, а некоторые компании даже подписывают крупные контракты на покупку электроэнергии с ещё не построенных станций. Всё это происходит до того, как компании фактически завершат строительство действующего реактора, способного вырабатывать электроэнергию. Разработка новой технологии требует денег, но такое финансирование может привести к завышенным ожиданиям.

Почти три года назад Национальный центр термоядерного синтеза в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса достиг важной вехи в развитии термоядерной энергетики. С помощью самых мощных в мире лазеров учёные нагрели топливную таблетку до 100 миллионов °C. Атомы водорода в этом топливе слились, высвободив больше энергии, чем было выделено лазерами.

Это стало переломным моментом в теории термоядерного синтеза. Эксперимент NIF наконец показал, что термоядерный реактор может вырабатывать чистую энергию. Модели физиков плазмы, безусловно, предполагали, что это должно быть так, но совсем другое дело — увидеть это в реальной жизни.

Но в некотором смысле результаты NIF мало что изменили для коммерческого термоядерного синтеза. Лазеры на этом объекте потребляли безумное количество энергии, установка была невероятно сложной, и всё это длилось доли секунды. Для работы термоядерной электростанции необходимо не только получать чистую энергию, но и делать это на относительно постоянной основе и, что особенно важно, экономически эффективно.

Итак, после новостей о НИФ все взгляды были прикованы к таким компаниям, как Commonwealth, Helion и Zap Energy. Кто первым продемонстрирует этот рубеж в более коммерчески реализуемом реакторе? Или, ещё лучше, кто первым запустит электростанцию?

Пока что ответ — ни один из них.

Связанная история

Отсутствие важных цепочек поставок и технологических процессов, необходимых для коммерциализации термоядерной энергии, может лишить США и европейские страны возможности получить важнейшую геополитическую награду.

Справедливости ради, многие компании, занимающиеся термоядерным синтезом, добились технического прогресса. Компания Commonwealth построила и испытала высокотемпературные сверхпроводящие магниты и опубликовала результаты исследований, посвящённых этой работе. Zap Energy продемонстрировала три часа непрерывной работы своей испытательной системы, что стало важной вехой, подтверждённой Министерством энергетики США. Helion начала строительство своей электростанции в Вашингтоне в июле. (И это не говоря уже о процветающей, финансируемой государством, термоядерной отрасли в Китае.)

Всё это важные вехи, и эти и другие компании пережили гораздо больше. Но, как подытожил мне Эд Морс, профессор ядерной инженерии в Беркли: «У них нет реактора». (Он говорил именно о «Содружестве», но, на самом деле, то же самое относится и к остальным.)

И всё же деньги поступают. В начале этого года Commonwealth привлекла более 800 миллионов долларов финансирования. И теперь у неё есть два крупных клиента, которые будут покупать электроэнергию с этой будущей электростанции.

Зачем покупать электроэнергию из реактора, который пока не более чем идея на бумаге? С точки зрения потенциальных покупателей, такие соглашения могут быть выгодны обеим сторонам, считает Адам Штайн, директор по инновациям в ядерной энергетике в Институте прорывов.

Выразив вотум доверия Commonwealth, Eni может помочь этому термоядерному стартапу получить капитал, необходимый для строительства электростанции. Компания также напрямую инвестирует в Commonwealth, поэтому её успех может быть выгоден. По словам Штейна, получение хорошей ставки по капиталу, необходимому для строительства электростанции, также может означать, что электроэнергия в конечном итоге станет дешевле для Eni.

В конечном счёте, термоядерный синтез требует огромных денег. Если компании, занимающиеся добычей ископаемого топлива, и технологические гиганты захотят их предоставить, тем лучше. Однако меня беспокоит, как сторонние наблюдатели интерпретируют эти крупные инвестиции.

Министр энергетики США Крис Райт открыто заявил о своей поддержке термоядерного синтеза и своих ожиданиях от этой технологии. Ранее в этом месяце он заявил BBC, что вскоре она будет обеспечивать энергией весь мир.

Он, конечно, не первый, кто возлагает большие надежды на термоядерный синтез, и это захватывающая технология. Но, несмотря на ошеломляющие финансовые достижения, эта отрасль всё ещё находится в стадии активного развития.

И пока Райт восхваляет термоядерный синтез, администрация Трампа сокращает поддержку других энергетических технологий, включая ветро- и солнечную энергию, и распространяет дезинформацию об их безопасности, стоимости и эффективности.

Чтобы удовлетворить растущий спрос на электроэнергию и сократить выбросы в энергетическом секторе, нам потребуется целый ряд технологий. Возлагать все надежды на непроверенную энергетическую технологию — рискованно и отвлекающе, когда существует множество реальных вариантов.

Эта статья из еженедельного бюллетеня The Spark, издаваемого Массачусетским технологическим институтом (MIT Technology Review) и посвящённого климату. Чтобы получать его каждую среду, подпишитесь здесь.

Источник: www.technologyreview.com