Забудьте о ядерном делении и нефти: новые энергетические технологии в 4 раза мощнее всего, что мы знаем (ВИДЕО)

Новая энергетическая технология может стать решением энергетического кризиса в Европе. Энергия термоядерного синтеза потенциально может генерировать в 4 раза больше энергии на килограмм топлива, чем ядерное деление, и почти в 4 миллиона раз больше энергии, чем сжигание нефти или угля.

После начала войны в Иране энергетика вновь оказалась в эпицентре международных новостей, пишет Euronews.

Кризис побудил европейских политиков пересмотреть свою зависимость от импортного ископаемого топлива и искать внутренние альтернативы.

Возобновляемая и ядерная энергия являются одними из альтернативных вариантов. Однако последнее не ограничивается известным и противоречивым делением ядра.

По словам Франческо Скиортино, генерального директора и соучредителя немецкого стартапа Proxima Fusion, на самом деле термоядерная энергия может дать все ответы на вопросы укрепления энергетической безопасности в Европе.

Но что такое ядерный синтез? И какую технологию использует Proxima Fusion для его создания?

Энергия термоядерного синтеза: многообещающий источник энергии?

Энергия термоядерного синтеза — это один из двух способов, наряду с ядерным делением, получения энергии посредством ядерных реакций.

Ядерное деление — безусловно, самый известный процесс, обычно связанный с электростанциями и ядерными отходами, и он высвобождает энергию, когда ядро ​​тяжелого атома распадается на части.

В то время как ядерный синтез, также известный как энергия термоядерного синтеза, генерирует энергию путем слияния легких атомных ядер.

По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), термоядерная энергия потенциально может генерировать в 4 раза больше энергии на килограмм топлива, чем ядерное деление, и почти в 4 миллиона раз больше энергии, чем сжигание нефти или угля.

Кроме того, термоядерная энергия не производит выбросов CO2, не образует долговременных радиоактивных отходов, считается более безопасной, чем ядерное деление, и более предсказуемой, чем возобновляемые источники энергии.

Все это звучит многообещающе, но термоядерная энергия еще не является коммерческой реальностью.

Создание и поддержание реакции термоядерного синтеза является сложной задачей и требует серьезных инвестиций большого энергетического ресурса, поэтому эксперты все еще работают над тем, чтобы доказать, что эта технология может производить больше энергии и денег, чем она потребляет.

Стеллараторная технология

Среди проектов, работающих над достижением этой цели, — Proxima Fusion, мюнхенский стартап, выделенный из Института физики плазмы Макса Планка в 2023 году.

В отличие от большинства европейских и международных термоядерных проектов, таких как JET и ITER, Proxima Fusion использует не токамаки, а стеллараторы для создания реакции термоядерного синтеза.

Обе технологии представляют собой устройства в форме пончика, которые используют магнитные поля для удержания плазмы, состояния материи и ключевого ингредиента для термоядерного синтеза. Разница в том, как они поддерживают стабильность плазмы при чрезвычайно высоких температурах, необходимых для термоядерного синтеза.

Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. «Стеллараторы сложнее проектировать и производить, но ими легче управлять, они могут работать непрерывно и могут быть внутренне стабильными», — сказал Скиортино.

Стеллараторы пока менее распространены, чем токамаки, но, по мнению МАГАТЭ, они могут стать предпочтительным вариантом для будущей термоядерной электростанции. И Proxima Fusion действительно работает в этом направлении.

«Альфа» — последнее устройство, которое нам придется построить, прежде чем мы перейдем к первой в своем роде термоядерной электростанции с коммерческими условиями эксплуатации», — сказал Скиортино. Альфа — это пример, который проверит, как работает стелларатор и может ли он добиться увеличения чистой энергии, т.е. может ли плазма производить столько энергии, сколько необходимо для ее нагрева.

Альфа сейчас в производстве.

Помимо Alpha, Proxima Fusion работает над Stellaris, первой в мире коммерческой термоядерной станцией.

«Цель состоит в том, чтобы создать что-то, что можно масштабировать, и чтобы сделать это масштабным, нам нужно зарабатывать деньги, а это означает экономическую жизнеспособность. Другими словами, создать экономическое обоснование», — сказал Скиортино.

Скиортино планирует запустить Stellaris в эксплуатацию во второй половине 2030-х годов, немного позже, чем Alpha.

«Мы находимся на этапе создания новой отрасли», — сказал он. «Речь идет не только об одной компании. Речь идет о том, чтобы цепочка поставок инвестировала в свои собственные возможности, чтобы мы могли развивать всю эту технологию быстрее, чем когда-либо прежде. Мы только в начале истории синтеза», — добавил он.

Германия и будущее Европы в области термоядерной энергетики

Электростанцию ​​Stellaris планируется построить на месте бывшей атомной электростанции в Гудремингене, Германия. Страна завершила поэтапный отказ от технологии ядерного деления в апреле 2023 года и теперь инвестирует в термоядерную энергетику.

В октябре 2025 года канцелярия канцлера Фридриха Мерца представила план действий по поддержке и ускорению развития технологий ядерного синтеза. Согласно этому плану, правительство Германии к 2029 году инвестирует более 2 миллиардов евро в строительство термоядерной электростанции.

Хотя Proxima Fusion не была создана в Германии, Скиортино полагает, что правительство Германии понимает возможности, связанные с термоядерной энергией.

«В Германии это осознание становится яснее и гораздо быстрее, чем мы думали», — сказал он.

«Тернеядерный синтез — это потрясающая экономическая возможность для Европы, в большей степени, чем для любого другого континента, из-за нашей потребности в суверенитете, потому что у нас нет природных ресурсов, потому что мы не производим фотоэлектрическую энергию и потому что энергия ветра не особенно хороша с экономической точки зрения», — добавляет он.

Скептики

Несмотря на эйфорию вокруг термоядерной энергетики, некоторые эксперты скептически относятся к ее реальному потенциалу.

В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Energy, исследователи утверждают, что будущая стоимость термоядерных электростанций неясна и что уровень опыта в них переоценен.

Процент опыта — это процент, показывающий, насколько снижается стоимость технологии каждый раз, когда общее использование этой технологии удваивается.

«Технология с высоким уровнем опыта будет иметь более резкое снижение затрат по мере роста производства, в то время как технология с низким уровнем опыта будет иметь относительно стабильные затраты даже после массового внедрения», — прокомментировал Линси Тан, один из авторов статьи и аспирант ETH Zurich.

Согласно предыдущим исследованиям, технология термоядерных электростанций может достичь уровня опыта от 8 до 20%. Однако исследование, недавно опубликованное Таном и его коллегами, предполагает, что уровень опыта, вероятно, будет ниже — около 2–8%.