Энергия для народа. Во Франции начали собирать крупнейший термоядерный реактор
Инновации28 июля 2020, 15:41
Климатический и энергетический кризис ударил по всем без исключения сферам человеческой жизни.
Теперь любое производство и потребление продуктов должно быть ориентировано на энергоэффективность, снижение вредных выбросов в атмосферу
Тем не менее, многие страны по-прежнему сжигают гигатонны ископаемого топлива и отказываются от атомной энергетики из-за ее потенциальной опасности.
Универсальным решением этой проблемы может стать альтернатива АЭС — термоядерный реактор, в основе которого лежит процесс создания чистой энергии посредством объединения мельчайших частиц вещества.
Сборка международного проекта такого реактора на днях стартовала во Франции: представители стран ЕС, России, Китая, Индии, Японии, Кореи и США открыли строительство термоядерного реактора ITER неподалеку Марселя, а его запуск намечен на 2025 год.
Рассказываем, зачем нужен ITER и как он изменит нашу жизнь.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
«Возможность исключительного использования чистой энергии станет чудом для нашей планеты», — заявил генеральный директор проекта ITER Бернард Биго.
По его словам, термоядерный синтез, наряду с возобновляемой энергией, позволит сделать так, чтобы транспорт, промышленные предприятия и вся социальная инфраструктура работали на электричестве.
В сборке гигантского реактора будут задействованы миллионы компонентов, а общий вес конструкции составит около 23 тыс. тонн. Руководители ITER называют этот проект самым сложным инженерным решением в истории.
Принцип создания термоядерной реакции заключается в нагревании тяжелых атомов водорода до температуры более 100 млн градусов Цельсия, — в несколько раз выше, чем температура ядра Солнца.
Во время этого должна образоваться горячая плазма, которая обеспечит выброс огромного количества энергии. Такой способ должен быть в разы эффективнее и безопаснее, чем процесс создания энергии посредством цепной реакции ядерного распада, как в действующих атомных реакторах.
Правда, ученым предстоит решить проблему поддержки стабильного состояния плазмы, чтобы термоядерный реактор был эффективным и производил больше энергии, чем потреблял.
Ключевым элементом ITER является герметичный криостат и вакуумная камера, которые смогут поддерживать процесс термоядерного синтеза и свободное течение плазмы внутри них.
Этот криостат, диаметром 30 метров, разрабатывала индийская компания Larsen&Toubro с 2012 года. Устройство представляет из себя самую большую в мире камеру высокого давления из нержавеющей стали.
Руководитель индийской компании говорил, что за последние 8 лет он четыре раза отклонял участие в этой программе в связи с рисками.
Ранее инженеры Larsen&Toubro приняли участие в разработке 22 ядерных реакторов в Индии, а стоимость текущего криостата для ITER составила около $178 млн.
Кроме криостата в ITER будут установлены около 300 тонн сверхпроводящих магнитов и сотни километров сверхпроводящих кабелей, для работы которых нужно обеспечивать температуру, близкую к абсолютному нулю Кельвина (около -269°C).
«Построение машины по частям будет похоже на сборку трехмерной головоломки на сложной временной шкале с точностью швейцарских часов», — говорит Биго.
Изначально проект ITER представили в 1985 году, но из-за ряда технических сложностей сроки строительства переносили, а его общая стоимость выросла до 20 млрд евро.
Термоядерный реактор должен начать свою работу в 2025-м, хотя не все ученые уверены в успехе проекта.
«Это замечательно, что у термоядерного синтеза есть потенциал для неограниченной энергии. Но проблема до сих пор заключается в том, что до 2050 года это может не оказать существенного влияния с точки зрения процента вырабатываемого электричества. Сейчас мы ищем проект с краткосрочными перспективами, потому что это очень насущная проблема», — говорил глава отделения прикладных наук Google Research Джон Платт, который участвует в разработке ИИ-системы для анализа данных о термоядерных экспериментах.
Команда Платта помогает создать управляемую термоядерную реакцию американской технологической компании Tri Alpha Energy, которую, в свою очередь, финансируют известные предприниматели, включая главу Amazon Джеффа Безоса, и соратника Илона Маска по PayPal Питера Тиля.