Commonwealth Fusion Systems відзначила важливу віху, оголосивши про встановлення ключового компонента свого демонстраційного реактора Sparc.

Нова частина — це круг із нержавіючої сталі шириною 24 фути вагою 75 тонн, який утворює основу токамака — серця термоядерного реактора у формі бублика, який, як сподівається CFS, стане першим у своєму роді, який генеруватиме більше енергії, ніж споживає. Його називають кріостатною базою, він був виготовлений в Італії та відправлений через півсвіту на завод CFS у Девенсі, штат Массачусетс.

«Це перша частина справжньої термоядерної машини», — сказав TechCrunch Алекс Крілі, директор з операцій з токамаками в CFS . Роботи на майданчику тривають уже більше трьох років, поки компанія будує будівлі та обладнання, які підтримуватимуть активну зону реактора.

«Для нас це велика справа, тому що це означає, що ми переходимо до нової стадії проекту, де ми не будуємо промисловий об’єкт — ми все ще трохи це робимо — але зараз ми також будуємо фактично сам токамак», — сказав він.

CFS є одним із багатьох стартапів, які виникли в останні роки для розробки термоядерної енергії , яка обіцяє постачати гігавати екологічно чистої електроенергії з водневого палива, отриманого з морської води. Інвестори розраховували на те, що ця технологія задовольнить майбутні потреби в електроенергії, які стрімко зростають із збільшенням кількості таких користувачів, як електромобілі та центри обробки даних.

Компанію, яку серед інших інвесторів підтримує Breakthrough Energy Ventures Білла Гейтса , багато хто вважає однією з найкращих перспектив, щоб довести, що термоядерна енергетика є комерційно здійсненною. У грудні компанія оголосила, що її перший промисловий реактор буде розташований за межами Річмонда, штат Вірджинія.

Очікується, що Sparc запрацює в 2027 році, і якщо він працюватиме, як очікує CFS, це може стати першим токамаком, який вироблятиме більше енергії, ніж потрібно для роботи. Наразі лише National Ignition Facility Міністерства енергетики змогла зробити так званий науковий прорив у серії успішних експериментів, перший з яких відбувся в грудні 2022 року. 

Але реактор NIF суттєво відрізняється від реактора CFS, оскільки використовує лазери для стиснення паливних гранул до умов термоядерного синтезу. Токамак CFS використовує магніти, щоб зібрати плазму з температурою 100 мільйонів градусів Цельсія в щільну форму бублика, утримуючи та стискаючи її, доки не відбудеться синтез.

Токамаки використовують надпровідні магніти для створення потужних магнітних полів, необхідних для коралізації плазми. Ці магніти потрібно охолодити до –253 градусів за Цельсієм за допомогою рідкого гелію. Кріостат допомагає підтримувати ці холодні умови, діючи як термос, ізолюючи його від температури навколишнього середовища. «Основа кріостата в основному схожа на дно термоса», — сказав Крілі.

 Так само як хтось, хто отримує пакет Amazon, CFS повинен був розпакувати та перевірити основу кріостата перед його встановленням. Але на відміну від пакета електронної комерції, для відкриття якого потрібно кілька секунд, команді CFS знадобилося кілька днів, щоб видалити транспортний матеріал, і ще тиждень, щоб «просто переконатися, що нічого не було пошкоджено під час доставлення», — сказав Крілі.

Потім команда CFS перемістила основу кріостата в зал токамаків, де точно встановлені болти стирчали з бетонної основи в очікуванні диска з нержавіючої сталі. «Тоді ви затираєте це», — сказав він.

Окрім основи кріостата, триває робота над іншими трьома основними частинами токамака, які будуть зібрані одночасно в остаточну конфігурацію наприкінці цього або на початку наступного року. Після цього CFS переконається, що всі елементи працюють разом, як було заплановано, процес, відомий як введення в експлуатацію, триватиме місяці.

«Це перший у своєму роді», — сказав Крілі. «Немає просто кнопки ввімкнення, і вона вмикається».