Термоядерные реакторы уже давно считаются источником энергии будущего. Многочисленные стартапы долгое время боролись за деньги инвесторов. Они постоянно испытывают новые или слегка модифицированные концепции с целью разработки термоядерного реактора, который будет функционировать практически непрерывно.
Одной из таких компаний является французский стартап Renaissance Fusion, который в марте привлек 32 миллиона евро. Эти средства пойдут на финансирование строительства демонстрационного образца. Renaissance Fusion применил радикально упрощенный подход.
Основная концепция — так называемый стелларатор (тип реактора для осуществления управляемого термоядерного синтеза). В отличие от реактора токамак, плазма в стеллараторе не имеет форму бублика, а напоминает скрученную ленту.
Преимущество стелларатора в том, что он теоретически может генерировать энергию непрерывно. В случае токамака систему необходимо выключать и перезапускать через определенный промежуток времени. Германский проект Wendelstein 7-AS служит базовой моделью для стелларатора Renaissance Fusion.
«Я подумал, а почему бы нам не довести это до крайности и не сделать настоящий цилиндр (имеется в виду токамак в виде цилиндра)», — цитирует портал Techcrunch слова Франческо Вольпе, технического директора и основателя французского стартапа.
В результате получается гораздо менее сложная конструкция, напоминающая кольцеобразную трубку и плоский токамак. Однако многочисленные компоненты Wendelstein 7-AS необходимы для направления магнитного поля, которое поддерживает форму плазмы.
Франческо Вольпе хочет интегрировать сложно организованные магниты непосредственно в оболочку стелларатора. Вместо жестких и трехмерно скрученных магнитов Renaissance использует, помимо прочего, кабели для создания магнитного поля.
Таким простым способом можно создать магнитное поле, подобное полю Wendelstein 7-AS, за исключением того, что компоненты термоядерного реактора Renaissance значительно менее сложны.
Чтобы защитить трубку от бомбардировки летящими нейтронами, стартап хочет залить внутреннюю часть реактора жидким литием. Для этого к жидкому литию подают электрический ток, в результате чего создается магнитное поле. Это магнитное поле призвано заставить слой жидкого лития как бы прилипнуть к внутренним стенкам и покрыть их.
При этом тепло, необходимое для работы паровой турбины, должно отводиться через этот слой. Турбина в конечном итоге будет использоваться для выработки электроэнергии.
Эта радикально упрощенная конструкция стелларатора призвана значительно сократить затраты на производство термоядерного реактора. В настоящее время данная концепция существует только в компьютерном моделировании. Ввод в эксплуатацию действующего испытательного реактора запланирован на начало 2030-х годов.
Классический стелларатор (слева), упрощенный стелларатор Renaissance Fusion (справа)Renaissance Fusion