Сотни раз в месяц британский ученый, сидящий в высокотехнологичной диспетчерской в промышленном парке в долине Темзы недалеко от Дидкота, щелкает своей компьютерной мышью.
Каждый раз, когда он это делает, высокоэнергетический пучок субатомных частиц выстреливает в темное кружащееся облако перегретого газообразного водорода, известного как плазма, содержащееся в сферическом стальном резервуаре диаметром около 6 футов.
Плазма сразу же вспыхивает и светится, и в этот момент она стала самым горячим местом в солнечной системе, горячее даже ядра Солнца, то есть более 15 миллионов градусов по Цельсию.
Только система чрезвычайно мощных электромагнитов предотвращает мгновенное испарение сосуда, содержащего плазму, пишет https://www.dailymail.co.uk
Ученый, работающий в высокотехнологичном стартапе Tokamak Energy, входит в команду ведущих мировых экспертов, пытающихся воссоздать ядерный синтез - процесс, который заставляет звезды гореть - для слияния двух атомов водорода в один гелия высвобождает огромное количество энергии.
Использование термоядерного синтеза в коммерческих масштабах было святым Граалем для сектора энергетических технологий с 1930-х годов.
Теперь эта цель уже не научно-фантастическая фантастика, а быстро приближающийся научный факт. И хорошая новость заключается в том, что британская компания Tokamak является мировым лидером в гонке по разработке коммерчески жизнеспособного термоядерного устройства, которое произведет революцию в секторе производства энергии.
В отличие от обычного ядерного реактора деления, в котором энергия выделяется путем расщепления атомов урана, термоядерная электростанция никогда не могла расплавиться, как реактор в ужасающей реалистичной телевизионной драме 2019 года о Чернобыльской катастрофе 1986 года, в результате которой образовался радиоактивный шлейф, сделали окружающую сельскую местность небезопасной для проживания людей на десятилетия.
Неисправный термоядерный реактор просто остынет, поскольку процесс термоядерного синтеза прекратится. Более того, топливо для термоядерного реактора было бы неисчерпаемым и невообразимо дешевым, поскольку его сырье, водород, можно получить из морской воды.
Это также принесет неисчислимые экологические преимущества.
Для начала, это прозвучит похоронный звон для двигателя внутреннего сгорания и вредных парниковых газов, которые он выбрасывает.
А портативные версии меньшего размера могут использоваться даже для авиалайнеров и контейнеровозов, что исключает еще один важный источник выбросов CO2. Тепло, вырабатываемое термоядерным реактором, можно использовать с помощью устройства, изобретенного группой Управления по атомной энергии Великобритании, также базирующейся в Оксфордшире, которое называется дивертором. Он будет использоваться для нагрева пара для привода турбины и, таким образом, для выработки электроэнергии, которая будет приводить в действие гребные винты.
Электроэнергия, производимая синтезом, будет не только полностью безуглеродной, но, в отличие от энергии ветра и солнечных батарей, не подверженной изменению погоды.
Вот вам и мечта. Но, поскольку скептики термоядерного синтеза любят шутить, сколь бы велики ни были научные усилия и очевидный прогресс, сила термоядерного синтеза всегда остается по крайней мере «через 50 лет».
По словам соучредителя и заместителя председателя Tokamak Energy доктора Дэвида Кингхэма, это отрицательное утверждение больше не соответствует действительности.
По его словам, в течение нескольких недель нынешний реактор Дидкот, известный как ST 40, переживет важный рубеж, когда его плазма достигнет ошеломляющих 100 миллионов градусов по Цельсию - более чем в шесть раз горячее, чем сердце Солнца.
Он настаивает на том, что компания собирается поставить первые в мире коммерческие термоядерные электростанции к концу 2030-х годов.
Не один, а многие из них, которые будут "развернуты по всему миру '' с использованием научных достижений, впервые примененных в Великобритании и изготовленных на британской производственной линии, каждая машина способна обеспечить стабильную мощность в 150 МВт, что достаточно для обеспечения энергией города с населением 150 000 человек, например, близлежащего города. Оксфорд.
Оптимизм доктора Кингема серьезно воспринимается как правительствами, так и инвесторами. Секретарь по бизнес-стратегии, энергетике и промышленной стратегии Кваси Квартенг посетит сегодня завод Didcot и объявит, что Токамак, получивший на сегодняшний день поддержку в размере 150 миллионов фунтов стерлингов от частных инвесторов и недавний правительственный грант в размере 10 миллионов фунтов стерлингов, скоро значительно расширится.
Его нынешняя численность сотрудников составляет 165 человек, в которую входят ведущие ученые из Великобритании и всего мира, - к концу следующего года она увеличится вдвое за счет открытия новых лабораторий и мастерских.
Вчера доктор Кингхэм провел эксклюзивную экскурсию по заводу компании и реактору с температурой 100 миллионов градусов - стальному судну, в два раза превышающему рост человека, окруженному множеством труб, кабелей и датчиков. По дороге он объяснил, что ключом к успеху фирмы являются две важнейшие инновации.
В других реакторах для удержания плазмы используются электромагниты. Они сделаны с использованием сверхпроводников - материалов, которые не обладают сопротивлением электрическому току при охлаждении почти до абсолютного нуля, минус 273 ° C.
Но поддержание таких низких температур требует огромного количества энергии - настолько, что оно может потреблять большую часть мощности реактора.
Для решения этой проблемы компания Tokamak Energy разработала и запатентовала высокотемпературные сверхпроводящие магниты, которые потребляют лишь десятую часть энергии, используя вещество, известное как редкоземельный оксид бария-меди.
Второе нововведение - форма реактора - как яблоко с сердцевиной. Более ранние конструкции были полыми пончиками. Это изменение делает дизайн фирмы намного более эффективным.
«Объединение высокотемпературных сверхпроводников и сферического реактора имеет огромные преимущества - и, в конце концов, это значительно удешевляет этот вид энергии», - говорит доктор Кингхэм.
Несколько других конкурентов из частного сектора также стремятся развивать коммерческую термоядерную энергию, в том числе американский авиационный гигант Lockheed Martin и Джефф Безос из Amazon, который недавно объявил о планах строительства своего собственного завода в Оксфордшире.
Есть также национальные и международные государственные проекты, такие как ИТЭР, экспериментальный реактор, строящийся консорциумом из 35 стран, включая Великобританию, на юге Франции.
Однако ИТЭР огромен и громоздок. Строительство началось в 2007 году, и он не заработает до конца 2020-х годов. Его территория размером с 60 футбольных полей. Планируемая производственная модель Tokamak Energy будет размером с обычный дом, и ее изготовление займет месяцы, а не годы.
Накануне своего сегодняшнего визита г-н Квартенг назвал Tokamak Energy «первопроходцем», заявив, что он уже демонстрирует, что термоядерный синтез имеет «замечательный потенциал как потенциально безграничный, чистый и безопасный источник энергии» - и может «укрепить наши позиции в качестве глобальной науки. супер сила'.
Неплохо для стартапа недалеко от Дидкота.
