Nelielā laboratorijā Viskonsinā drosmīgs start-up uzņēmums ir gatavs revolucionizēt tīras enerģijas jomu, izmantojot kompakta izmēra termobrandu reaktorus, kuru darbības princips ir iedvesmots no magnētiskajiem “spoguļiem”.
Satura rādītājs
Viskonsinas Universitātes slepenā laboratorijā Madisone fizikas grupa nodarbojas ar vienu no drosmīgākajiem zinātnes sapņiem: uztver Saules enerģiju. Šajā universitātē izveidotais start-up uzņēmums Realta Fusion, šķiet, ir tuvu šī sapņa īstenošanai, izmantojot savus kompakto termobrandu reaktorus.
Pateicoties nesenajam finansējumam vairāk nekā 33 miljonu eiro apmērā un tehnoloģijai, kas iedvesmota no magnētiskajiem “spoguļiem”, viņu novatoriskā pieeja var pārveidot tīras enerģijas nākotni. Šajā rakstā tiek apskatīts, kā šis tehnoloģiskais izrāviens var radīt revolūciju enerģētikas nozarē.
Magnētiska pudele zvaigznes noturēšanai
Kamēr lielākā daļa termiskās kodolsintēzes start-up uzņēmumu koncentrējas uz masīviem ierīcēm, kas izskatās kā smalkmaizītes, piemēram, tokamaki vai lāzera aizdedzes, Realta izmanto vienkāršāku un tiešāku pieeju. To koncepcija balstās uz garu un šauru reaktora kameru, kas no abiem galiem ir noslēgta ar spēcīgiem magnētiem, kuri notur pārkarsušu plazmu iekšā.
Šī metode izmanto procesu, ko sauc par magnētisko atspoguļošanu, kurā uzlādētas daļiņas atlec starp diviem “pudeles” galiem. Centrā vājāki magnētiskie lauki uztur plazmu stabilā stāvoklī temperatūrā, kas pārsniedz 100 miljonus grādu pēc Celsija . Šāda tieša pieeja jomā, kas pilna ar cilpām un spirālēm, var izrādīties daudz lētāka un vienkāršāk mērogojama.
Drosmīgs solis pārpildītā jomā
Pašlaik aptuveni 50 start-up uzņēmumi termiskās kodolenerģijas jomā konkurē par risinājumu ilgtspējīgas termiskās kodolenerģijas problēmai. Lielākā daļa no tiem paļaujas uz pārbaudītām izstrādēm vai valsts atbalstītiem megaprojektiem, piemēram, ITER Latvijā. Tomēr Realta liek uz savu vienkāršoto magnētisko arhitektūru, kas ļauj izvairīties no dārgās gredzenveida reaktoru sarežģītības.
Pēc uzņēmuma aprēķiniem, ja projekts būs veiksmīgs, tas spēs ražot elektroenerģiju par cenu 92 eiro par megavatstundu, un mērķis ir sasniegt 37 eiro par megavatstundu, kas aptuveni atbilst elektroenerģijas cenai, ko iegūst no gāzes, neņemot vērā emisijas. Šī revolucionārā cena var kļūt par pagrieziena punktu tehnoloģijai, kas, kā bieži tiek uzskatīts, tiks komercializēta tikai pēc vairākiem gadu desmitiem.
Investori, pievērsiet uzmanību
2025. gada maijā Realta piesaistīja 33,4 miljonus eiro no pazīstamu sponsoru grupas, tostarp Future Ventures, Avila VC un Khosla Ventures, kā arī no Viskonsinas Universitātes riska kapitāla fonda. Šāda finansiālā pārliecība ir reta parādība nozarē, kur daudziem projektiem ir grūti iegūt finansējumu vai sasniegt tehniskos mērķus.
Uzticība uzņēmumam Realta ir nostiprinājusies, pateicoties pieredzei plazmas noturēšanā tā ierīcēs — agrīnam, bet svarīgam sasniegumam, kas ļauj pieņemt, ka “magnētiskā spoguļa” konstrukcija var būt kaut kas vairāk nekā tikai teorija.
Kā darbojas magnētiskais spogulis
Šeit ir galvenais Realta apvienošanas ierīces darbības princips:
- Plazma tiek ievadīta taisnā simetriskā caurulē.
- Spēcīgi magnēti abos galos atgrūž uzlādētās daļiņas uz centru.
- Vājāki sānu magnēti stabilizē plazmu vietā.
- Šāda konfigurācija ir lētāka ražošanā un palielina izolācijas laiku.
- Ievērojot noteiktus nosacījumus, ūdeņraža kodoli saplūst un izdala enerģiju siltuma veidā.
Tā ir atšķirīga pieeja tokamaku magnētiskajiem lauku cilpām, kas piedāvā potenciāli vienkāršāku un modulāru ceļu uz termiskās kodolsintēzes sasniegšanu.
Prototips: Anvil
Pašlaik komanda būvē savu pirmo demonstrācijas reaktoru ar nosaukumu Anvil, kura palaišana plānota 2026. gadā. Lai gan Anvil vēl nav elektrostacija, tas būs solis ceļā uz pilnībā darbspējīgu sistēmu. Galvenais mērķis? Izveidot kompakta moduļu kodoltermiskos reaktorus, ko sauc par CoSMo (kompakti, mērogojami, moduļi) blokiem, kurus varētu izmantot datu apstrādes centru enerģijas apgādei, kas ir pazīstami ar milzīgo enerģijas patēriņu un nepieciešamību pēc bezoglekļa elektroenerģijas.
Termobrandu sintēze ir sarežģīts uzdevums, un Realta vēl jāpierāda, ka tā spēj uzturēt reakciju pietiekami ilgi, lai saražotu vairāk enerģijas, nekā patērē. Tas nozīmē ne tikai plazmas uztveršanu, bet arī šī procesa efektīvu, nepārtrauktu un drošu norisi. Šie uzdevumi ir milzīgi, un, tāpat kā daudzi citi šajā jomā, komanda atzīst, ka termiņi joprojām ir neskaidri.
Ja būs jauna pieeja, drošs finansējums un svaigs gaisa malks termobrandu inženierijas jomā, vai šī magnētiskā pudele var kļūt par atslēgu uz mērogojamu un pieejamu termobrandu nākotni?
