Австралийская компания "Silex System Limited", владелец технологии SILEX лазерного разделения изотопов, постепенно переориентирует свои интересы в области обогащения с урана на кремний.
Если говорить строго и формально, то от идеи продвинуть SILEX для коммерческого обогащения урана австралийцы пока не отказались.
Президент "Silex" Майкл Голдзуорти (Michael Goldsworthy) в презентации для инвесторов, сделанной 25 августа 2022 года, уделил урану должное внимание. По его мнению, решение проблем изменения климата и укрепления энергобезопасности западного мира открывает для SILEX большое окно возможностей.
"Silex" контролирует (51% акций) компанию "Global Laser Enrichment" (GLE), второй владелец - канадская "Cameco". По словам Голдзуорти, GLE могла бы претендовать на долю западного рынка по обогащению урана до уровней НОУ, LEU+ (до 10%) и HALEU (до 20%). Кроме того, GLE могла бы задействовать технологию SILEX для дообогащения урановых хвостов.
Для этого потребуется реализовать в США проект по строительству завода PLEF (Paducah Laser Enrichment Facility), коммерческого предприятия по лазерному обогащению урана.
Первая задача завода - дообогащение хвостов до уровня, близкого к природному обогащению (0,7%). После выхода на проектную производительность завод смог бы выдавать до 5 миллионов фунтов U3O8 с обогащением, близким к природному.
Проблема в том, что проект PLEF по-прежнему пребывает на бумажной стадии. Голдзуорти убеждал инвесторов в том, что завод начнёт выпуск продукции в 2030 году, а если ускориться, то и в 2027 году, но похоже, что менеджер и сам в это до конца не верит.
2030 год ещё далеко, но у "Silex" есть более близкий ориентир - в 2025 году компания должна продемонстрировать в США свою технологию. Если это произойдёт, то только после этого "Silex" (а точнее, GLE) сможет приступить к процедуре получения лицензии на строительство и эксплуатацию PLEF.
На рынке кремния для квантовых компьютеров компания "Silex" чувствует себя увереннее. Технология SILEX может (хотя это ещё требуется доказать!) стать подходящим выбором для получения бесспинового кремния (в презентации он назван ZS-Si (Zero-Spin Silicon)).
У природного кремния есть три стабильных изотопа - 28Si, 29Si и 30Si. Их распространённость - 92,25%, 4,67% и 3,07%, соответственно.
Для использования в квантовых компьютерах кремний должен быть бесспиновым. Таковы изотопы 28 и 30, а вот изотоп 29 обладает ядерным спином 1/2, и его присутствие в кремнии в концентрациях свыше 500 ppm резко ухудшает эффективность квантовых компьютеров.
В декабре 2019 года "Silex" совместно с компанией "Silicon Quantum Computing Pty Ltd" и австралийским университетом Нового Южного Уэльса стартовала проект в рамках НИОКР по теме применения технологии SILEX для производства бесспинового кремния, то есть, кремния, обеднённого по 29Si (концентрация 29Si 0,005% и ниже).
НИОКР по кремнию рассчитаны на три года и стоят примерно 8 миллионов долларов. Работы были разбиты на три этапа:
- лабораторная демонстрация (завершён в июне 2020 года);
- валидация технологии SILEX для производства ZS-Si и её масштабирование (завершён в январе 2022 года);
- демонстрация промышленной установки (продолжается).
Майкл Голдзуорти в своей презентации объявил, что коммерческое производство бесспинового кремния по технологии SILEX должно начаться в 2023 году. Объём производства составит до 5 кг в год, в зависимости от потребностей.
В компании "Silex" считают, что лазерная очистка кремния от 29-го изотопа будет намного дешевле, чем использование для этих целей газовых центрифуг. Конкретных цифр в доказательство своих утверждений компания не приводит.
