Стартап по слиянию ядерных реакторов Сам Альтмана Helion Energy достиг температуры плазмы 150 миллионов градусов — важной вехи, которая может обеспечить первую электросеть в 2028 году

Разработчик термоядерной энергетики Helion Energy, возглавляемый Самом Альтманом, объявил о новом достижении 13 февраля — рекордной температуре плазмы в 150 миллионов градусов Цельсия, что в 10 раз превышает температуру ядра солнца, — в рамках своей чрезвычайно амбициозной цели обеспечить электроснабжение сети в штате Вашингтон к 2028 году.

Рекомендуемое видео

Разработчики стартапов в области термоядерной энергии — так называемой силы звезд в банке — соревнуются, чтобы доказать эффективность своих технологий и обеспечить чистую, неограниченную электроэнергию для сети, чтобы удовлетворить потребности в энергии в условиях бумов искусственного интеллекта. В то время как Helion придерживается самого агрессивного графика выхода на коммерческое производство — по контракту для дата-центров Microsoft — скептики ставили под сомнение дату начала работы Helion, его уникальный технологический подход по сравнению с конкурентами и его относительно скудные научные обновления до настоящего времени.

«Хотя промежуточные этапы очень важны для демонстрации работоспособности технологии и получения регуляторных одобрений, в конечном итоге речь идет о масштабном развертывании электростанций для поддержки растущих потребностей в энергии», — заявил соучредитель и генеральный директор Helion Дэвид Киртли в интервью Fortune.

«Мы придерживаемся графика и планируем подать первый электрический ток в сеть в 2028 году. Это амбициозная цель. Это будет трудно», — отметил Киртли. «Часть этого — постепенная итерация и параллельная разработка, которая сейчас ведется в Малаге, штат Вашингтон.»

Хотя достижение по нагреву плазмы было зафиксировано на седьмом прототипе Helion — Polaris, расположенном в пригороде Сиэтла, — компания уже строит свою коммерческую электростанцию мощностью 50 мегаватт, Orion, в 130 милях оттуда, в Малаге — недалеко от растущего кампуса дата-центров Microsoft. В настоящее время Helion не собирает реактор, так как для этого требуется дополнительная инженерная доработка и настройка дизайна.

Разработка нескольких проектов параллельно — включая систему сборочного производства — является ключом к быстрому развитию и успеху Helion, отметил Киртли. «Это позволяет нам создавать семь поколений систем термоядерной энергии и делать это гораздо быстрее, чем кто-либо другой в этой области. Основная идея нашей работы — быстрое строительство, тестирование, итерации и повторное строительство.»

В отличие от традиционной ядерной фиссионной энергетики, которая создает энергию путем расщепления атомов, термоядерное слияние использует тепло для получения энергии путем объединения атомов. В самой простой форме оно сливает водород, содержащийся в воде, в очень горячее, электрически заряженное состояние, известное как плазма, чтобы создать гелий — тот же процесс, который питает солнце. При правильном выполнении этот процесс запускает бесконечные реакции, производящие электроэнергию. Но звезды используют огромное гравитационное давление для принуждения к слиянию. На Земле создание и удержание необходимого давления для стабильной и управляемой реакции остается инженерной задачей.

И поскольку реакторы термоядерной энергии почти в бесконечное количество раз меньше звезд, им нужно производить тепло в гораздо более горячих концентрациях, чем звезды. Солнце имеет температуру около 15 миллионов градусов Цельсия в ядре, или 27 миллионов градусов по Фаренгейту.

Минимальный порог для устойчивой коммерческой термоядерной энергии считается около 100 миллионов градусов Цельсия, поэтому достигнутый новый рубеж вызывает большой энтузиазм.

Helion был основан в 2013 году, а Альтман стал председателем и крупным инвестором в 2015 году — незадолго до того, как он стал соучредителем OpenAI. В тот же год Альтман также стал председателем стартапа по ядерной фиссии и малым модульным реакторам (SMR) Oklo. Среди других ключевых инвесторов Helion — соучредитель LinkedIn Рейд Хоффман и соучредитель Facebook и нынешний CEO Asana Дастин Московиц. Киртли отметил, что роль Альтмана — сосредоточиться на долгосрочной стратегии.

«Один из вопросов, который я получаю от Сэма, — как мы можем двигаться быстрее?» — сказал Киртли. «Мы уже придерживаемся агрессивных сроков. Как нам ускориться? Как быстро развернуть мощность в масштабах?»

Уникальный подход к термоядерному синтезу

Ранее Киртли работал в NASA-поддерживаемой компании MSNW над технологиями ракетного двигателя на основе слияния. Он стал соучредителем Helion с двойной целью — развитие термоядерной энергии и термоядерного движения. Работа в области движения помогла Helion разработать свой уникальный подход к энергии, отметил он.

«Одна из вещей, которую ты понимаешь, работая в космосе и создавая системы для полетов, — нельзя тратить ничего зря. Каждый грамм веса критичен; каждый ват мощности важен», — сказал Киртли. «Ты должен быть очень эффективным везде и всегда. Если применить такой же подход к термоядерной энергии, физические требования значительно сокращаются.»

Большинство технологий термоядерного синтеза, а также ядерной фиссии, основаны на генерации тепла для привода паровых турбин, которые производят электроэнергию. Технология Helion захватывает электроэнергию прямо во время процесса слияния — минуя необходимость в турбинах.

«Это действительно основное отличие, которое, по нашему мнению, позволяет нам двигаться гораздо быстрее, чем другие», — сказал Киртли. «Это сокращает масштаб системы термоядерной энергии. Это минимизирует сложность реализации.»

Топливо Helion для слияния сочетает дейтерий из воды с тритием. Helion стала первой компанией, получившей лицензию на использование радиоактивного трития в качестве источника энергии для слияния. Но конечная цель — использовать дейтерий и гелий-3, который Helion планирует получать путем слияния тех же дейтериевых атомов. Гелий-3 позволяет генерировать больше электроэнергии при меньшем количестве тепла.

Вероятно, основным конкурентом Helion в области термоядерных технологий является Nvidia и компания Bill Gates — Commonwealth Fusion Systems (CFS), которая обладает более глубокими финансовыми ресурсами, но придерживается более консервативного подхода. Commonwealth использует наиболее традиционную технологию — токамак, сокращение от тороидальной магнитной камеры, — которая опирается на мощные магниты. Эта технология представляет собой массивный, в форме пончика, аппарат, который захватывает плазму в высокотемпературном сверхпроводящем магнитном поле. Но этот процесс создает тепло, а не электроэнергию.

Более быстрый и меньший по размеру подход Helion использует магнитно-инерциальное слияние. Теоретически плазма сталкивается в камере слияния и сжимается магнитами вокруг устройства. Это нагревает плазму, инициируя реакции слияния и вызывая изменение магнитного поля плазмы. Это изменение взаимодействует с магнитами, усиливая их магнитное поле и создавая поток новой электроэнергии через катушки.

Главное — это довольно сложно, и успех ни для кого из разработчиков термоядерной энергии не гарантирован. Но Киртли уверен, что в течение следующего десятилетия термоядерная энергия сможет значительно повлиять на энергетическую систему США и продолжать расти.

«Если все, что мы сделаем, — это построим первую в мире термоядерную электростанцию, как компания, мы потерпели неудачу», — сказал Киртли. «Наша цель — развернуть чистую и безопасную базовую мощность для мира. Это означает создание технологий, которые масштабируемы, массово производимы и при этом низкозатратны, чтобы клиент хотел их использовать.»