Inertia Enterprises прискорює виробництво термоядерного палива
Стартап у сфері термоядерного синтезу Inertia Enterprises заявив, що знайшов спосіб скоротити час виготовлення паливних гранул з кількох днів до кількох хвилин.
Скоротивши час заправки паливом, Inertia, за її словами, усунула одну з десяти перешкод на шляху до реалізації першої фази комерційних планів щодо будівництва електростанцій. Стартап ексклюзивно надав TechCrunch першим можливість ознайомитися з цим процесом.
Цей прогрес не був гарантований: інвестори вклали в Inertia 450 мільйонів доларів, виходячи з припущення, що компанія зможе комерціалізувати технологію, розроблену в Національному об’єкті запалювання (NIF). NIF — це складний науковий експеримент, для роботи якого потрібна надзвичайна обачність та підготовка. У NIF виготовлення паливних гранул може займати тиждень або більше і коштувати чималих грошей. Це не найкращий рецепт для прибуткової діяльності.
«Але коли ви дійсно заглиблюєтеся, то розумієте: почекайте, вони виготовляють лише жменьку гранул на рік», — сказав TechCrunch Джефф Лоусон, співзасновник і генеральний директор Inertia. «Я одягнув свій комерційний капелюх і подумав: почекайте, я знаю, як це називається: Прототипи».
В Inertia команда взялася за перетворення цих прототипів на щось, що можна масово виробляти. «Ось чому ми наймаємо людей з таких компаній, як Apple», — сказав він. «Там багато інженерів-промисловиків, які кажуть: «Гаразд, схоже, мені доведеться розбиратися, як виготовити це мільярд разів на заводі».
Проте паливна гранула NIF — це далеко не iPhone. Зовні вона має сферичну алмазну оболонку, а трохи всередині — тонкий шар замороженого дейтерію та тритію, ізотопів водню, які можуть живити термоядерний реактор. Всередині кристалічного шару знаходиться суміш газоподібного дейтерію та тритію. Кожен твердий шар має бути якомога ближчим до ідеальної сферичної форми.
Потім ці паливні гранули загортають у золоті корпуси, відомі як гольрауми, які перетворюють енергію лазера на рентгенівські промені, що стискають паливну гранулу всередині. Якщо все йде за планом, це стиснення змушує атоми зливатися і вивільняти енергію. Але навіть невеликі недоліки у сферичній формі можуть порушити процес запалювання, перешкоджаючи досягненню термоядерною реакцією повного потенціалу.
Inertia мала стиснути процес до точки, де він має комерційний сенс, не надто відходячи від фізики, відкритої в NIF.
«Що станеться, якщо спробувати зробити це швидше?» — запитав Лоусон. Команда мала перевагу: Енні Крітчер, співзасновниця та головний науковий співробітник Inertia, розробила перший термоядерний експеримент у NIF, який вивільнив більше енергії, ніж спожив.
Після кількох етапів розробки стартап зміг вирощувати кристали приблизно за 30 хвилин, тоді як у NIF це могло зайняти до тижня. Загалом, одна паливна гранула може бути виготовлена приблизно за дві-три години, і цей процес може бути масштабований до промислових обсягів. Inertia розробила цей процес за допомогою NIF у Національній лабораторії Лоуренса Лівермора, з якою стартап уклав державно-приватне партнерство.
Проте Inertia має перевагу, якої немає у NIF. Оскільки стартап планує використовувати лазер, потужніший у чотири рази за той, що зараз знаходиться в NIF, він може допускати більше недоліків у паливній гранулі. Це також допомогло прискорити виробничий процес.
«У нас насправді багато запасу», — сказав Лоусон. «Це наша стратегія: зробити наш драйвер, наш лазер надпотужним, щоб отримати багато запасу для роботи в усіх інших частинах системи».
Скорочення часу заповнення паливом має побічний ефект: зменшує кількість тритію, яку Inertia повинна зберігати в будь-який момент часу. Тритій радіоактивний, і поводження з ним вимагає обережності. Він також надзвичайно дорогий на даний момент — близько 30 000 доларів за грам, а в усьому світі його запаси становлять лише близько 25 кілограмів, згідно з журналом Science.
Inertia, як і багато термоядерних стартапів, планує виробляти власний тритій за допомогою термоядерних реакцій, але їй все одно потрібен певний початковий запас. До того ж, скорочення часу виробництва допомагає зменшити запаси. Inertia очікує, що її повномасштабна комерційна електростанція використовуватиме 10 паливних гранул щосекунди.
«Скоротивши затримку цього етапу, ви зробили своє обладнання меншим; ви зробили все швидшим, усе ефективнішим», — сказав Лоусон.
Подробиці можна знайти на сайті: techcrunch.com