США к 2035 году могут построить первую станцию на термоядерной энергии

21 февраля, 2021 - 16:08

Планы строительства в США прототипа термоядерной электростанции приобрели более четкие очертания. В новом документе, опубликованном Национальными научными, техническими и медицинскими академиями (NASEM), содержится изложение стратегии разработки конструкции многомиллиардной станции и довольно сжатые сроки строительства.

В 91-страничном документе не говорится, сколько времени потребуется для завершения разработки конкретной конструкции. Скорее, в нем содержится оценка сроков, к которым термоядерная энергия должна стать экономически выгодной, если энергетическая отрасль хочет включить ее в план по отказу от эмиссии углерода к 2050 году. Если к 2035 году не появится практичного проекта термоядерной электростанции, момент будет упущен, и технология синтеза не попадет в будущий «букет» источников чистой энергии.

Идея строительства станции термоядерного синтеза на территории США возникла в 2018, когда ученые из NASEM заявили, что Америка слишком сильно держится за свои обязательства перед проектом ITER, гигантского международного термоядерного реактора, который строят во Франции. В 2020 американские специалисты по физике синтеза представили новый план строительства пилотной станции, которая должна будет вырабатывать электричество в достаточном количестве.

Сторонники этой идеи утверждают, что такая станция позволит США обойти конкурентов из Европы и Азии. Более того, благодаря недавнему прогрессу в производстве магнитов и высокотемпературных сверхпроводников, 3D-печати и компьютерном моделировании станция может быть меньше и не такой дорогой, как ITER.

По плану она начнет работу в 2040 и будет вырабатывать не так уж много энергии — 50 МВт — но этого должно хватить, чтобы понять, как ее можно будет интегрировать в энергосеть. Строительство обойдется также сравнительно не дорого — в $5 или $6 млрд.

Для сравнения. Проект ITER должен будет вырабатывать от 250 до 630 МВт энергии, его общая стоимость оценивается примерно в 22 млрд евро, а срок запуска — не ранее 2028 года.

В докладе американских физиков перечислены крупные технологические задачи, которые придется решить, прежде чем такая станция сможет быть построена в США. Например, если она, как ITER, будет работать на дейтерии и тритии, то ученые должны найти способ получать больше трития поблизости от реактора. В противном случае станция быстро поглотит весь мировой запас этого вещества.

По мнению некоторых исследователей, ключевым элементом реализации такого амбициозного плана должны стать частные инвестиции. Миллиардеры вроде Билла Гейтса или Джеффа Безоса уже проявляли интерес к термоядерной энергетике. Однако, предупреждают скептики, физика ядерного синтеза не похожа на очередной ИТ-стартап, который можно запустить в гараже, а в случае неудачи просто разойтись по домам. Риски тут существенно выше, а ошибки — более критичные.

Власти Великобритании намерены запустить собственный термоядерный реактор в том же 2040 году. На проект уже выделено более £400 млн, в прошлом году объявлен конкурс на лучшее место размещения экспериментального токамака.