Американская компания Thea Energy показала проект термоядерного реактора Helios, который, по замыслу инженеров, должен работать так же надежно, как обычные атомные станции. Разработчики уверяют, что установка спроектирована под современные заводы, стройплощадки и сервисные процедуры. В ней никак не используются открытия, которых еще нет в науке.
Термоядерная энергетика давно считается идеальным источником электричества. Она основана на слиянии ядер водорода, как в недрах Солнца, и почти не оставляет вредных отходов. Главная проблема — удержание сверхгорячей плазмы при температурах в десятки млн °C. Большинство проектов работает на реакторах типа токамаки с симметричной формой бублика или пончика, внутри которых удерживается горячая плазма с помощью мощных магнитов, но такие установки требуют сложного управления и подвержены резким сбоям.
Thea Energy выбрала другой путь и сделала ставку на стелларатор. Этот тип реактора способен работать в непрерывном режиме и устойчивее переносит колебания плазмы. Обычно такие системы дороги из-за уникальных магнитов сложной геометрии. В Helios эту слабость попытались нивелировать за счет модульности и программного контроля. Специальное ПО управляет магнитами в реальном времени, корректируя форму поля для удержания плазмы. Даже если магниты смещены или имеют дефекты, система автоматически подстраивает работу каждого элемента, чтобы реактор оставался стабильным.
Конструкция включает 12 крупных магнитов четырех форм, создающих основное поле. Внутри расположены 324 компактных магнита, которые корректируют конфигурацию плазмы в реальном времени. Вместо ювелирной точности при сборке упор сделан на софт. Алгоритмы управления компенсируют смещения, погрешности и даже дефекты материалов. В испытаниях система, усиленная ИИ, самостоятельно настраивала поле без вмешательства операторов.
Расчетная тепловая мощность Helios достигает 1,1 ГВт. Через стандартный паровой контур энергия будет преобразовываться в 390 МВт электроэнергии. Работу реактора планируют приостанавливать в сезон планового сервиса раз в два года на 84 дня, поэтому коэффициент использования составляет около 88%. Первая стенка, контактирующая с плазмой, рассчитана на эксплуатацию до 15 лет, поэтому частые дорогие ремонты не потребуются.
По мере серийного выпуска установок компания рассчитывает снизить цену выработки с 150 до 60 долл./МВт·ч. Сейчас Thea Energy строит демонстратор Eos, который должен заработать к 2030 году. Разработчики считают, что термоядерная энергетика в итоге станет лучшим источником для энергосетей.
Ранее мы писали о том, что «ядерный великан под землей»: США строят реактор на глубине мили.
