Стартап з ядерної енергетики Сам Альтман Helion Energy досяг температури плазми 150 мільйонів градусів — важливий етап, який може принести перше енергопостачання в мережу вже у 2028 році

Голова Helion Energy, компанії з ядерного синтезу, яку очолює Сем Альтман, оголосила про новий досягнення 13 лютого — рекордну температуру плазми у 150 мільйонів градусів Цельсія — у 10 разів більше за ядро Сонця — у рамках своєї надзвичайно амбітної мети подати електроенергію в мережу штату Вашингтон у 2028 році.

Рекомендоване відео

Розробники стартапів у галузі ядерного синтезу — так званої сили зірок у банці — змагаються за доведення своїх технологій та забезпечення чистої, безмежної електроенергії для мережі, щоб задовольнити потреби у енергії під час буму штучного інтелекту. Хоча Helion має найагресивніший графік виходу на комерційний рівень — за контрактом для дата-центрів Microsoft — скептики ставлять під сумнів дату початку роботи Helion, її унікальний технологічний підхід у порівнянні з конкурентами та її відсутність наукових оновлень до цього часу.

«Хоча проміжні етапи дуже важливі для демонстрації того, що технологія працює і можна отримати регуляторне схвалення, у кінцевому підсумку йдеться про масштабне розгортання електростанцій для підтримки зростаючих потреб у енергії», — сказав співзасновник і генеральний директор Helion Дейвід Кіртлі у інтерв’ю Fortune.

«Ми дотримуємося графіка і плануємо вже у 2028 році подати перші електрони в мережу. Це амбітна ціль. Це буде важко», — додав Кіртлі. «Частково це результат поступової ітерації та паралельної розробки, яка зараз ведеться в Малага, штат Вашингтон.»

Хоча досягнення нагріву плазми було зафіксовано на сьомому прототипі Helion, Polaris, у передмісті Сіетла, Helion вже будує свою комерційну електростанцію потужністю 50 мегаватів, Orion, за 130 миль у Малага — поруч із зростаючим дата-центром Microsoft. Helion ще не збирає ядерний реактор, оскільки для цього потрібна додаткова інженерна та проектна доопрацювання.

Розробка кількох проектів паралельно — включно з системою виробництва на конвеєрі — є ключем до швидкості та успіху Helion, зазначив Кіртлі. «Саме так ми змогли створити сім поколінь систем ядерного синтезу і зробити це набагато швидше за будь-кого іншого у цій галузі. Основна ідея нашої роботи — швидке будівництво, тестування, ітерація та повторне будівництво.»

У той час як традиційна ядерна фісія виробляє енергію шляхом розщеплення атомів, синтез використовує тепло для створення енергії шляхом злиття атомів. У найпростішій формі він зливає водень, знайдений у воді, у надзвичайно гарячий, електрично заряджений стан, відомий як плазма, щоб створити гелій — той самий процес, що живить Сонце. При правильному виконанні цей процес запускає нескінченні реакції для виробництва електроенергії. Але зірки покладаються на величезний гравітаційний тиск, щоб змусити їхню ядерну реакцію. Тут, на Землі, створення та утримання тиску, необхідного для стабільного та контрольованого реактивного процесу, залишається інженерним викликом.

І оскільки реактори синтезу майже в нескінченність менші за зірки, вони повинні виробляти тепло у набагато гарячіших концентраціях, ніж зірки. Сонце має температуру близько 15 мільйонів градусів Цельсія в ядрі, або 27 мільйонів градусів за Фаренгейтом.

Мінімальною пороговою температурою для стабільної комерційної ядерної синтезу вважається близько 100 мільйонів градусів Цельсія, тому новий досягнений рубіж викликає ентузіазм.

Helion був заснований у 2013 році, а Альтман став його головою та основним інвестором у 2015 році — незадовго до того, як він співзаснував OpenAI. У тому ж році Альтман став головою стартапу з ядерного фісійного реактора малого модульного типу (SMR) — Oklo. Іншими ключовими інвесторами Helion є співзасновник LinkedIn Рейд Гофман та співзасновник Facebook і нинішній CEO Asana Дастін Московіц. Кіртлі зазначив, що роль Альтмана полягає у фокусі на довгостроковій візії.

«Одне з питань, яке я отримую від Сема, — «Як ми можемо рухатися швидше?»» — сказав Кіртлі. «Ми вже дотримуємося агресивних термінів. «Як рухатися швидше за це? Як швидко розгортати енергію у масштабі?»

Унікальний підхід до синтезу

Кіртлі раніше працював у NASA-підтримуваній MSNW над технологіями ракетного двигуна на основі синтезу. Він співзаснував Helion із двома напрямками — ядерний синтез та ядерний рух. Робота над руховими системами допомогла Helion розробити унікальний підхід до виробництва енергії, зазначив він.

«Одна з речей, яку ти вчишся, працюючи у космосі та створюючи системи для польотів у космосі, — це ні в чому не можна марнувати ресурси. Кожна унція ваги має значення; кожен ват енергії — критичний», — сказав Кіртлі. «Ти маєш бути дуже ефективним у всьому і завжди. Якщо застосувати цей підхід до синтезу, фізичні вимоги значно зменшуються.»

Більшість технологій синтезу, а також ядерної фісії, базуються на генерації тепла для роботи парових турбін, які виробляють електрику. Технологія Helion захоплює електрику безпосередньо під час процесу синтезу — пропускаючи необхідність у турбінах.

«Це справді фундаментальна різниця, яка, на нашу думку, дозволяє нам рухатися набагато швидше за інших», — сказав Кіртлі. «Це зменшує масштаб системи синтезу. Це мінімізує складність.»

Ядерне паливо Helion поєднує дейтерій із води з тритієм. Helion була першою компанією, яка отримала ліцензію на використання радіоактивного тритію як джерела синтезу. Але кінцева мета — використовувати дейтерій і гелій-3, який Helion планує отримати шляхом злиття тих самих дейтерієвих атомів. Гелій-3 дозволяє процесу генерувати більше електрики за менших теплових затрат.

Можливо, головним конкурентом Helion у галузі синтезу є Nvidia та Commonwealth Fusion Systems (CFS), підтримувана Біллом Гейтсом, яка має глибші фінансові ресурси, але дотримується більш консервативного підходу. Commonwealth покладається на найтрадиційнішу технологію — токамак, що базується на магнітних полях тороїдальної камери, — яка залежить від потужних магнітів. Технологія передбачає величезний, у формі пончика, пристрій, що захоплює плазму у високотемпературному надпровідному магнітному полі. Але цей процес генерує тепло, а не електрику.

Менший, але швидший підхід Helion використовує магнітоінерційний синтез. Теоретично, плазми стискаються у реакторі та стиснуті магнітами навколо машини. Це нагріває плазму, запускаючи реакції синтезу та змінюючи магнітне поле плазми. Це зміна взаємодіє з магнітами, посилюючи їхнє магнітне поле та ініціюючи потік нової електрики через котушки.

Загалом, це досить складно, і жоден із розробників синтезу не має гарантії успіху. Але Кіртлі впевнений, що ядерна енергія може зробити значний внесок у енергетичну мережу США протягом наступного десятиліття і далі зростати.

«Якщо ми збудуємо першу у світі ядерну електростанцію, як компанія, — це буде провалом», — сказав Кіртлі. «Наша мета — розгортати чисту та безпечну базову енергію для світу. Це означає створювати технології, які масштабуються, масово виробляються і мають низьку вартість, щоб клієнти їх хотіли.»