Vai šī Billu Geitsu atbalstītā uzņēmuma tehnoloģija atrisinās tīras enerģijas mīklu? Iegūti 87 miljoni dolāru ceļā uz revolūciju
Kad runa ir par kodolsintezi, lielākā daļa domā par labi pazīstamo “tokamak” reaktoru koncepciju. Bet ir cits, sarežģītāks, bet potenciāli stabilāks ceļš – un viens uzņēmums, ko atbalsts pats Bills Geits, tikko veica nozīmīgu soli tā tuvināšanā realitātei. Type One Energy, kas strādā pie “stellarator” tipa fūzijas iekārtas, ir paziņojis par papildu 87 miljonu dolāru lielu finansējuma kārtu, gatavojoties milzīgajai 250 miljonu dolāru lielai B kārtai. Kopš dibināšanas uzņēmums ir piesaistījis vairāk nekā 160 miljonus dolāru, signālu, ka investori nopietni tic šīs tehnoloģijas potenciālam.
Kas ir stellarators un kāpēc tas ir tik svarīgi?
Lai saprastu Type One Energy ambīcijas, vispirms ir jāiedziļinās nedaudz fizikā. Kodolsinteze ir process, kas dabas spēkus Sauļ centrā – vieglu atomu kodlu saplūšanu, kas atbrīvo milzīgu enerģijas daudzumu. Uz Zemes mēģinājumi šo procesu kontrolēt balstās uz karstu plazmu – uzlādētu daļiņu gāzi – noturēšanu ar neiedomājami spēcīgiem magnētiskajiem laukiem.
Šeit parādās divas galvenās koncepcijas. **Tokamaks** ir toruss (donut formas), kurā plazma tiek noturēta, izmantojot spēcīgu elektrisko strāvu pašā plazmā kombinācijā ar ārējiem magnētiem. Tas ir visizplatītākais piegājiens, ko virza piemēram, starptautiskais ITER projekts. **Stellarators** arī ir toriski, bet tos sarežģīti, ļoti precīzi izlocīti magnēti rada nepieciešamo magnētisko lauku bez lielas iekšējas strāvas plazmā. Tas padara tos teorētiski stabilākus un piemērotākus nepārtrauktai, stabilai darbībai, taču to būvniecība un montāža ir ārkārtīgi sarežģīta.
Type One Energy pieeja: apvienojot labāko no abām pasaulēm
Type One Energy, kura zinātnieki un inženieri nāk no tādām prestižām iestādēm kā Viskonsinas-Madisonas Universitāte un Maksa Planka Fizikas institūts, neizgudro stellaratoru no nulles. Viņu mērķis ir to padarīt praktisku un ekonomiski dzīvotspējīgu. Viņu galvenā inovācija slēpjas **digitālajā ražošanā un modulārajā dizainā**.
Tradicionāli stellaratora magnētu tinumi ir ārkārtīgi sarežģīti, katrs ir unikāls, un to izlīdzināšana ir milzīgs izaicinājums. Type One Energy izmanto augsto precizitāti digitālo ražošanu, lai izveidotu identiskas, augstas kvalitātes magnētu moduļus. Tas būtiski samazina ražošanas izmaksas un kļūdu iespējamību, kā arī paātrina montāžu. Viņu mērķis ir izveidot kompaktu, efektīvu ierīci, ko var salikt kā “stellaratora Lego”.
Ko nozīmē jaunais 87 miljonu dolāru lielais finansējums?
Šī ieguldījuma kārta, kuras vadīja Breakthrough Energy Ventures (Bila Geita klimata tehnoloģiju fonds), kopā ar Darpa, Švarcmana fonda, TDK Ventures un citiem, nav tikai papildu nauda kontā. Tā ir kritisks resurss, kas ļaus uzņēmumam pāriet no koncepcijas uz konkrētu prototipu izstrādi.
Līdzekļi galvenokārt tiks izmantoti, lai:
* **Pabeigtu un testētu pilna mēroga magnēta prototipus.** Tas ir sirds projekts – ja viņi var izveidot vienu perfektu magnētu moduli, to var replikēt.
* **Attīstītu un optimizētu plazmas kontroles sistēmas.** Stabilas, karstas plazmas noturēšana ir galvenais izaicinājums.
* **Paplašinātu inženieru un fiziku komandu.** Šādu tehnoloģiju attīstīšanai nepieciešamas pasaules klases prasmes.
* **Gatavotos nākamajai, 250 miljonu dolāru lielai B finansējuma kārtai,** kuras mērķis būs pilna mēroga demonstrācijas reaktora būvniecība.
Kāpēc investori, tostarp Bills Geits, tic šim projektam?
Atbilde ir vienkārša, bet ambicioza: **potenciāls radīt bezgalīgu, tīru, drošu enerģiju.** Atšķirībā no kodolfission, kodolsinteze nerada ilgstoši radioaktīvus atkritumus. Atšķirībā no saules un vēja enerģijas, tā nav atkarīga no laikapstākļiem un var nodrošināt bāzes slodzi elektrotīklam. Ja stellaratora tehnoloģija tiks praktiski realizēta, tā varētu būt enerģētikas revolūcijas atslēga.
Bills Geits ilgus gadus ir atbalstījis pētījumus kodolsintezes jomā, redzot tajā būtisku ieroci cīņā pret klimata pārmaiņām. Viņa fonda, Breakthrough Energy Ventures, iesaistīšanās ir spēcīgs zīmogs uzticībai Type One Energy zinātniskajai komandai un inženiertehniskajai pieejai. Darpa, ASV Aizsardzības departamenta pētniecības aģentūra, interese par šo tehnoloģiju arī runā par tās stratēģisko nozīmi.
Nākotnes perspektīvas un izaicinājumi
Ceļš uz komerciāli dzīvotspējīgu kodolsintezi ir garš un klāts ar tehniskiem šķēršļiem. Type One Energy nav vienīgais spēlētājs, un konkurence ir sīva. Tomēr viņu koncentrēšanās uz modulāru, ražojamu stellaratoru izšķir tos no daudziem citiem.
Ja B finansējuma kārta būs veiksmīga un uzņēmums varēs uzbūvāt darbspējīgu demonstrācijas ierīci, tas varētu radikāli mainīt laika grafiku kodolsintezes ieviešanai. Tā vietā, lai domātu par desmitgadēm, mēs varētu runāt par gadiem līdz pirmajiem komerciāliem prototipiem.
Viena lieta ir skaidra: 87 miljonu dolāru lielais ieguldījums Type One Energy ir vairāk nekā tikai vēstījums par viena uzņēmuma panākumiem. Tas ir spēcīgs signāls, ka privātie kapitālieguldītāji un valdības aģentūras arvien vairāk tic, ka kodolsinteze, īpaši caur inovatīvām pieejām kā stellarators, ir nākotnes tīrās enerģijas kritisks sastāvdaļa. Un šoreiz revolūciju varētu veidot ne tik daudz donut formas, bet gan sarežģīti, skaisti izlocīti magnēti, kas atslēdz Visuma spēku mūsu planētas labā.