Снимка: Изпълнителният екип на Marvel Fusion | Източник: Marvel Fusion

Ядреният синтез е енергията, която захранва звездите. Ако може да бъде пресъздадена на Земята, той има потенциала да осигури почти неограничена енергия с нулеви въглеродни емисии – и за разлика от ядреното делене, което захранва ядрените централи днес, синтезът не оставя след себе си дълготрайни радиоактивни ядрени отпадъци, съобщава CNBC.

Технологията изглежда е недостъпна от десетилетия, но наградата е толкова висока, че милиарди долари все още се вливат в това пространство. В сряда администрацията на Байдън разкри концепцията за стимулиране на инвестициите в термоядрен синтез, отбелязвайки, че търговският синтез „има потенциал да революционизира енергийната индустрия“.

Основана през 2019 г., Marvel Fusion е една от многото стартъп компании, които залагат на комерсиализацията на синтеза. Немската компания прилага иновативен подход, с помощта на лазери вместо магнити, и в момента привлича от 60 милиона евро, включително кръг от 35 милиона евро през февруари, воден от Earlybird Venture Capital.

Необходими са още много години – и милиарди долари – просто да се създаде прототип, но компанията тества идеята с помощта на компютърни модели и вярва, че нейният подход ще бъде по-ефективен от конкурентните усилия.

Две „религиозни“ сливания

Едуард Морс, професор по ядрено инженерство в Калифорнийския университет в Бъркли, каза пред CNBC, че има две „религии“ в сферата на термоядрените стартъп компании: магнитно задържане и инерционно задържане.

Магнитното задържане често използва токамак, кръгло устройство с форма на поничка с много силни магнити, което поддържа плазмата непокътната, за да може да възникне реакция на синтез. Това е по-доказалият се на практика тип, с който се занимават редица стартъп фирми и международни съвместни усилия във Франция.

Инерционният синтез е, когато горивото се компресира толкова интензивно и толкова бързо, че достига условията, необходими за термоядрен синтез. На практика лазерите се използват за компресиране на горивото.

„Концепцията на токамак, базирана на магнитно ограничение, е най-модерното устройство за синтез“, каза за CNBC Сехила М. Гонзалес де Висенте, физик по ядрен синтез в Международната агенция за атомна енергия.

„Въпреки това концепциите, базирани на лазери, също представляват обещаващ подход“, добави тя.

Снимка: Художествено представяне на електроцентрала на Marvel Fusion | Източник: CNBC

Marvel Fusion не е единственият стартъп в областта, който работи с лазери: HB11, EX-Fusion и Focused Energy са сред другите, според Андрю Холанд, главен изпълнителен директор на Асоциацията на индустрията за термоядрен синтез.

През август учените направиха значителна крачка напред в науката за лазерния синтез в Националния комплекс за термоядрени реакции в Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор в Калифорния. В момент, който водещият учен нарече „моментът на братя Райт“ за индустрията, лазерният лъч беше фокусиран върху цел с размер от 4.57 мм, генерирайки огромни количества енергия.

Подходът на Marvel

Подходът на Marvel е малко по-различен. НКТР преследва индиректен лазерен синтез, който използва кухина (или „холраум“), за да преобразува лазерната енергия в баня с рентгенови лъчи, които се изстрелват в повърхността на капсула, съдържаща източника на гориво. При лазерното сливане с директно задвижване няма кухина – вместо това лазерите се насочват директно към горивната капсула.

Мориц фон дер Линден, съосновател и главен изпълнителен директор на Marvel Fusion, казва, че директното насочване е по-ефективно.

„Нуждаем се от значително по-малко енергия, за да запалим и изгорим нашето гориво, отколкото сравними термоядрени модели, които разчитат на високи температури“, каза той пред CNBC.

Преди да създаде Marvel, Линден прекарва 20 години във финансите и технологиите. В предишната си работа Линден си сътрудничи с физик, за да извърши надлежна проверка на друга компания за термоядрен синтез и двамата решават, че стартъпът, който обмислят, е невъзможен. Но това разследване вдъхновява Линден и Карл-Георг Шлезингер да създадат Marvel Fusion заедно.

Технологията за синтез на Marvel Fusion зависи от най-модерните лазери и той твърди, че състоянието на техниката е с 20 години по-напред от лазерите на НКТР, които започнаха процеса на планиране преди десетилетия.

Marvel Fusion също така планира да използва водород-бор 11 като източник на гориво, което води до още по-малко количество отпадъци от деутерий-тритиевото гориво, използвано в по-конвенционални реакции на синтез. В първичната реакция хелиевите ядра ще бъдат единственият страничен продукт. 0.1% от всички реакции произвеждат „малък брой“ бързи неутрони, които са отговорни за радиоактивните отпадъци, но това не е достатъчно, за да се получат дълготрайни радиоактивни отпадъци, каза Marvel Fusion. (HB11, друг стартъп за синтез, също следва този подход.)

Marvel Fusion все още е в самото начало на своето развитие и няма нищо повече от компютърна симулация – събраните досега пари не са достатъчни, за да създаде дори прототип, каза Линден пред CNBC, „не и в близко бъдеще“. Това ще струва милиарди долари, а целта е да се създаде физическа инсталация за пет до шест години и прототип на електроцентрала в рамките на десетилетие.

Морс, професор от Бъркли, предупреди, че е твърде рано да се каже дали стартъпът ще бъде успешен.

„Подобно на повечето стартъп компании за синтез, те вярват в собственото си чудо“, каза Морс пред CNBC. „Това е нещо, което хората с рискови пари харесват – нещо достатъчно радикално, просто може да проработи. То просто може да им донесе 100 пъти повече пари. Но истината е, че те са пуснали корени още в 99 други саксии... Така че някой определено ще има брилянтна идея. Останалите 99 няма да го направят“.

Още по темата:

Изпълнителният директор на Airbus: Водородният самолет е „окончателното решение“

Европейският експеримент за ядрен синтез обявява „рекордни“ резултати