Термоядерный синтез давно считается священным Граалем в области энергетики — источником практически неисчерпаемой, чистой и безопасной энергии. На протяжении более семи десятилетий ученые и инженеры по всему миру пытались воплотить этот природный процесс, заставляющий работать Солнце, в коммерческие электростанции, но реальные успехи были ограничены исследованиями и экспериментальными установками. Однако недавно стартап из США Helion Energy заявил о планах запустить первую промышленную термоядерную электростанцию уже к 2028 году. Для этого у компании есть и смелые идеи, и поддержка инвесторов, среди которых — ведущие фигуры технологической индустрии. Тем не менее в научном сообществе царит скептицизм относительно таких амбициозных сроков и технологической готовности проекта.
Helion Energy, основанная около десяти лет назад и базирующаяся в штате Вашингтон, уже успела создать шесть прототипов своих устройств для термоядерного слияния. Новый, седьмой прототип Polaris, предназначен для демонстрации коммерческого производства электричества в следующем году. Компания использует уникальный подход, отличающийся от традиционных методов, таких как токамаки или лазерно-импульсные установки. Вместо создания устойчивого процесса горения термоядерной реакции, Helion разрабатывает так называемую импульсную систему, при которой реакция происходит в коротких вспышках. В основе установки лежит «плазменный ускоритель» — устройство в форме гантели длиной около шести на сорок футов, где два кольца плазмы разгоняются и сталкиваются с огромной скоростью, вызывая температуру свыше 100 миллионов градусов Цельсия — условия, необходимые для начала реакции слияния атомных ядер.
Инновационным элементом Helion также является топливо. В отличие от большинства fusion-проектов, использующих дейтерий и тритий, компания заменяет тритий на гелий-3 — изотоп, который вызывает меньше радиоактивного распада и потенциально снижает радиоактивные отходы, что является важным преимуществом с точки зрения безопасности и экологии. Вместе с тем добыча и подготовка гелия-3 являются технологически сложными задачами, добавляющими вызовы для реализации проекта. Одним из важных превосходств технологии Helion заявляется возможность прямого преобразования энергии термоядерной реакции в электроэнергию без использования традиционных турбин и водяного пара. Когда разогретая плазма расширяется, её магнитные поля взаимодействуют с внешними электромагнитными катушками, создавая ток, который заряжает конденсатор, питающий магниты и готовящий систему к следующему импульсу.
Испытания последних прототипов уже показали достижение экстремальных температур и наладку плазменных импульсов, однако ключевой тест — научный и инженерный выход энергии — формальный «энергетический выигрыш» сверх затратной энергии — компания пока не комментирует. Научное сообщество крайне осторожно относится к заявлениям об успешном создании коммерческого fusion-реактора в столь сжатые сроки. Крупные исследовательские центры, такие как Национальное исследовательское учреждение имени Лоуренса Ливермора, достигли лишь так называемого «научного выхода» — когда из термоядерной реакции выделяется больше энергии, чем затрачено на непосредственное воздействие — но даже там ещё не достигнут «инженерный выход», учитывающий все эксплуатационные затраты энергии. В таких условиях запуск промышленного реактора с положительным энергетическим балансом воспринимается многими экспертами как преждевременное обещание, порождающее оптимизм, но при этом не имеющее подтверждений для выводов о коммерческой готовности. Проблемы лицензирования и регуляторных аспектов также не стоит недооценивать.
Хотя термоядерные установки производят намного меньшие объёмы радиоактивных отходов, чем традиционные ядерные реакторы на основе деления ядер (фиссия), они всё равно находятся под присмотром регулирующих органов. Недавно Комиссия по ядерному регулированию США объявила о более упрощённом и ускоренном подходе к лицензированию fusion-установок, используя процедуры, схожие с разрешениями для исследовательских ускорителей частиц. Это облегчает перспективы коммерческой реализации, но процесс всё ещё требует строгого соблюдения стандартов безопасности и экологических норм. Финансовая база Helion также впечатляет. За десять лет существования компания привлекла более полумиллиарда долларов венчурных инвестиций, включая крупный вклад Самальтмана, CEO OpenAI, требующий особого доверия к перспективности компании.
В лице Microsoft у Helion уже есть первый коммерческий клиент, который согласился приобрести электроэнергию от будущего реактора, что, по мнению руководства, является важным индикатором рыночного интереса и доверия к технологии. Однако многие специалисты подчеркивают, что путь от прототипа к полноценному мощному энергоблоку — это не просто увеличение размера или мощности. Необходимо преодолеть сложности, связанные с устойчивостью реакций, контролем плазмы, повторяемостью импульсов, эффективным техническим обеспечением и рядом инженерных нюансов, которые на практике могут отодвинуть сроки запуска и увеличить расходы. В то же время, первым коммерческим объектом Helion планируется станция мощностью около 50 мегаватт — существенно меньше по сравнению с привычными газовыми или угольными электростанциями. Тем не менее успех проекта можно будет рассматривать как прорыв, доказательство достижимости термоядерного синтеза в коммерческих масштабах.
Helion Energy предпринимает смелый шаг в попытках воплотить мечту века — стабильный, дешевый и экологичный источник энергии. Задачи, стоящие перед стартапом, выходят далеко за рамки научных открытий и касаются вопросов масштабирования, надежности, экономической эффективности и нормативного соответствия. Критический взгляд специалистов основан на понимании того, что научные прорывы редко следуют линейному пути, и пока крайне важным остаётся подтверждение энергетического выигрыша и создания системы, способной бесперебойно работать в реальных условиях эксплуатации. В итоге будущее Helion и всего сектора термоядерных технологий во многом зависит от слаженной работы ученых, инвесторов, регуляторов и промышленности. Если компания успешно преодолеет все технические и административные барьеры, она не только произведет революцию в энергетике, но и существенно внесет вклад в глобальную борьбу с изменением климата, предлагая практически безотходный и неограниченный источник энергии для всего мира.
В противном случае на реализацию мечты о термоядерной энергетике может понадобиться значительно больше времени, а роль классических источников энергии останется значительной еще на десятилетия. Пока же все внимание приковано к разработкам Helion, их тестам и дальнейшим анонсам. Время покажет, сможет ли этот стартап переписать историю энергетики и приблизить эпоху чистой, доступной энергии будущего.
