Ядерному синтезу уделяется много внимания, потому что, в отличие от предыдущих десятилетий, произошли крупные прорывы, говорит отраслевой эксперт Эндрю Холланд.

Когда мы сегодня говорим о ядерной энергетике, мы говорим о процессе деления, в результате которого происходит разделение атомов. Это ядерная технология, которая десятилетиями использовалась для производства электроэнергии.

Но сейчас исследователи приближаются к Святому Граалю ядерного синтеза, также называемого термоядерной энергией, — процесса, в котором соединяются атомы. Теоретически это могло бы решить многие сегодняшние проблемы климата и безопасности с помощью энергии, поскольку она не производит отходов и использует гораздо более доступные ресурсы.

Однако этот процесс сложнее деления, и, несмотря на десятилетия исследований, ученым до сих пор не удалось продемонстрировать его в коммерческом масштабе.

Euractiv поговорил с Эндрю Холландом, генеральным директором Ассоциации термоядерной промышленности, которая представляет частные компании, работающие с этой технологией, и ведущим голосом частной термоядерной энергетики, о том, когда граждане могут ожидать, что термоядерная энергия станет коммерческой реальностью.

ЭВ: Исследования в области термоядерного синтеза продолжаются уже много десятилетий, и прошлые обещания о скорой коммерциализации этой технологии так и не сбылись. На каком этапе термоядерного синтеза мы находимся сейчас и как он выглядит по сравнению с тем, что было 20 лет назад?

АХ: Сегодня мы находимся в переломном моменте, когда новая технология переходит из лабораторий, университетов и научного сектора на рынок.

В мире это не одинаково, то, как происходит этот переход, будет разным в разных экономиках и контекстах. Но это захватывающее время.

Чем это отличается от того, что было 20 лет назад, совершенно очевидно – это ход времени и марш прогресса. Причина, по которой мы сейчас наблюдаем такое волнение и движение, заключается в том, что у нас есть спрос на надежный источник энергии с нулевым выбросом углерода и энергетическую безопасность. Но также, что касается предложения, мы стали свидетелями реальных и значительных прорывов в области термоядерного синтеза.

За последние десятилетия ученые, занимающиеся термоядерным синтезом, значительно расширили свое понимание физики плазмы и конструкции термоядерного синтеза, а затем внедрили эти другие достижения в другие области технологий, будь то высокоскоростные вычисления, искусственный интеллект или новые материалы, такие как высокотемпературные. сверхпроводящие провода или новая передовая оптика.

Все это позволяет вам взять это научное понимание и поместить его в контекст, более коммерчески значимый. Итак, сейчас мы подошли к моменту, когда учёные-термоядерщики почти повсеместно во всём мире согласны с тем, что следующая машина, которую они построят, будет машиной безубыточности, которая достигнет точки безубыточности, производя больше энергии, чем потребляет.

На самом деле мы уже видели это на Национальном заводе зажигания в Лоуренсе Ливерморе. Но мы знаем, что эти лазеры не так эффективны, как если бы мы построили их сегодня, это лазеры 20-летней давности, созданные 30-летней давности. Это не должно было быть электростанцией. Но мы должны ожидать, что по мере создания следующих машин они смогут достичь этой точки.

ЭВ: Насколько далеки мы от коммерческого внедрения, которое действительно будет производить электроэнергию для людей?

АХ: Ну, неправильно говорить, насколько далеко, потому что любой технологический прорыв зависит как от времени, так и от ресурсов. Я мог бы сказать вам, что в следующем десятилетии у нас могут быть функционирующие термоядерные электростанции, но если в следующем десятилетии никто не будет инвестировать в то, как этого добиться, мы этого не добьемся. Я думаю, что это ловушка, в которую часто попадает фьюжн.

На днях я вернулся и посмотрел Закон об энергетике термоядерного синтеза 1980 года в США, и я думаю, что в то время в европейских странах происходили аналогичные вещи. В нем говорилось, что к 2000 году у нас будут термоядерные электростанции. И вот, затем на нас нападают люди, говорящие: «Ну, вы сказали, что добьетесь этого!» — но правительство так и не сделало инвестиций.

Итак, что действительно отличается сейчас, так это то, что, хотя некоторые правительства увеличивают инвестиции, что действительно важно, так это то, что частный сектор активно вмешивается.

Сейчас на поддержку этого перехода направлено более семи миллиардов долларов частных инвестиций. Правительства все активнее поддерживают государственно-частное партнерство.

Мы не видим причин ожидать, что эти цифры не будут продолжать расти по мере снижения риска для науки. Вот почему мы думаем, что термоядерный синтез появится в сети через десятилетие. Когда вы спрашиваете частные компании, когда вы ожидаете увидеть термоядерную энергию в сети, в нашем ежегодном опросе компании были довольно едины.

Более 90% говорят, что ожидают увидеть его в сети в 2030-х годах или раньше. Подавляющее большинство говорят, что в первой половине 2030-х гг.

ЭВ: Каков прогресс в термоядерном синтезе в разных частях земного шара? Находятся ли некоторые регионы в лучшем положении благодаря ресурсам?

АХ: Что ж, в термоядерном синтезе хорошо то, что природные ресурсы не зависят от успеха. Требуемые ресурсы — это капитал и образовательные навыки. Требуемые ресурсы — это, по сути, доступ к нескольким вещам, но это не имеет большого значения по сравнению с любым другим источником энергии.

Но если вы посмотрите на мир, то да, есть существенные различия, и мы должны ожидать, что большая часть лидерства в термоядерном синтезе будет исходить от стран, которые всегда были лидерами, оглядываясь назад на 1950-е и 60-е годы.

Заметная разница состоит в том, что Россия отстает, и нам следует ожидать этого, поскольку у нее есть и другие задачи. В прежние времена многие инновации и лидерство исходили из Советского Союза, но после окончания Холодной войны их программа не сохранилась. На смену им приходит Китай.

С момента присоединения Китая к ИТЭ двадцать с лишним лет назад Китай быстро двинулся вперед и сделал значительные инвестиции как в человеческий капитал, так и в оборудование, что поставило его в очень сжатые сроки.

США долгое время были лидером и продолжают им оставаться, хотя у нас есть проблемы с обеспечением долгосрочного финансирования для коммерциализации.

Но самое замечательное то, что США глубоко погружены в ликвидные рынки капитала с инвесторами, которые хотят и могут делать долгосрочные ставки на что-то, что, честно говоря, все еще является спекулятивным в области термоядерной энергетики.

Таким образом, в США имеются наиболее значимые термоядерные компании частного сектора. Но при этом эти частные компании не должны считаться частью национальной программы, и они могут отправиться в страны с наиболее привлекательной экосистемой.

Я должен также упомянуть Великобританию, которая уже давно имеет лидерские амбиции, превосходящие ресурсы, которые они как правительство могут предоставить. Тем не менее, им удалось сделать действительно важные вещи; их программа STEP имеет самые амбициозные сроки в государственном секторе.

Европейский Союз, объединенный исследованиями Eurofusion и инвестициями Fusion for Europe в ИТЭР, сыграл важную роль. Тем не менее, он еще не сделал значительных инвестиций в альтернативные подходы или подходы частного сектора.

Мы видим определенные области, особенно в Германии, а также во Франции и Италии, где растут амбиции частного сектора и, возможно, государственный интерес и поддержка, которые помогут продвинуться в этом направлении.

Но мы считаем это неправильным, если это чисто региональная гонка и гонка между правительствами.

Мне нравится думать, что мы выстраиваемся в очередь на соревнование по сотрудничеству G7, страны, работающие через границы, компании, интегрирующиеся и работающие в цепочках поставок в странах G7, а затем Китай и его растущие союзные регионы и страны в отдельный блок.

Именно так я смотрю на конкуренцию; Я не считаю это «Америкой прежде всего». Европа, США, Великобритания и Япония работают вместе, а затем Китай по отдельности.

ЭВ: Некоторые страны Европы, такие как Германия, скептически относятся к энергии ядерного деления и блокируют ее поддержку со стороны ЕС. Заинтересованы ли страны, более скептически настроенные в отношении ядерного оружия, в ядерном синтезе в качестве альтернативы?

А.Х.: По иронии судьбы, они заинтересованы больше, чем другие. У Германии были проблемы в промышленном отношении, и они сделали плохую ставку на получение дешевого доступа к российскому импорту энергоносителей, когда началась война на Украине, которая все закончилась.

Без местных энергетических ресурсов не существует очевидного пути вперед, позволяющего Германии продолжать оставаться лидером. Итак, нынешнее правительство, в которое входят «Зеленые» и СДПГ, объявило о новых значительных инвестициях в термоядерный синтез.

Те, кто, как вы ожидали, были настроены наиболее скептически, продвинулись вперед.

Я не знаю, что принесут выборы в феврале, но правые партии чрезвычайно поддерживают термоядерный синтез, призывая к новому режиму регулирования термоядерного синтеза, отдельному от ядерного деления, новым инвестициям и новому пути вперед.

Тот факт, что термоядерный синтез не является ядерным делением, но предлагает путь к получению обильной и потенциально дешевой энергии в долгосрочной перспективе, делает его действительно привлекательным. И я думаю, что Япония находится в том же месте.

ЕВ: Какие индикаторы покажут нам, на правильном ли мы пути?

АХ: Ну, во-первых, если люди перестанут называть это ядерным синтезом и начнут называть это термоядерной энергией! Если вы опросите поддержку «термоядерного синтеза» и поддержки «ядерного синтеза», общественность в целом поддержит оба варианта, но у них есть вопросы по поводу отходов и безопасности.

Что касается слияния, у нас есть хорошие ответы на эти вопросы, но в публичных коммуникациях, когда вы объясняете, вы проигрываете. «Энергия термоядерного синтеза» набирает больше голосов, и мы считаем, что это подходящий термин, потому что это противоположность ядерного деления.

Конечно, это ядерный процесс, но деление происходит под давлением, а термоядерный – в вакууме.

Самое важное, что посторонние должны знать, добиваемся ли мы успеха, — это события. Успешно ли компании завершили разработку своих машин для проверки концепции? Когда они их включают, достигают ли они момента безубыточности? Выполняем ли мы данные обещания?

Мы думаем, что у нас есть путь, как туда добраться. Другими ключевыми моментами являются: делают ли правительства значительные инвестиции в термоядерную инфраструктуру, необходимые для продвижения вперед? Инвесторы не бросаются во что-то просто потому, что есть тенденция.

Они тратят месяцы и годы на тщательное изучение сначала отрасли, а затем компании. Публика может в некотором смысле взглянуть на этот трек.

Некоторые компании дали некоторые обещания о сроках, когда их машины включатся и начнут работать. Другие сделают это в ближайшее время, основываясь на реализованных ими инвестициях.

[Edited By Brian Maguire | Euractiv’s Advocacy Lab ]