Ще промени ли света реакторът за ядрен синтез на Локхийд Мартин?

Лабораторията Skunkworks на Lockheed Martin регистрира патент през март за революционна технология, която може да разреши енергийните проблеми в световен мащаб. Все пак все още не се е стигнало до шампанското.

Проектът е за компактен термоядрен реактор (CFR), който теоретично произвежда евтина, чиста, почти неограничена енергия – всичко това от устройство, което при това е компактно. Ако това звучи невероятно, това наистина е така.

Генерирането на енергия от синтез на атоми не се удава на учените досега, като идеята е била замислена за първи път преди повече от 70 години.

От Локхийд Мартин смятат, че са на път да променят това

Регулираната реакция на термоядрен синтез е светият граал на енергийната технология. Когато два водородни атома се свързват заедно, за да образуват един по-тежък атом, се освобождава огромно количество енергия. Този процес е същият, който дава силата на слънцето. Помислете за една звезда, като един огромен реактор за термоядрен синтез.

Никакви въглеродни емисии или радиоактивни отпадъци не се произвеждат в реакцията, а океанската вода е цялото гориво, от което се нуждаем за сто хиляди години работа. И още нещо, реакторът за ядрен синтез не може да се стопи ако нещо се обърка и реакцията на синтез се провали, просто се изключва.

Предизвикателството със синтеза се състои в овладяване и контролиране на нестабилната реакция

Въпреки че процесът на синтез теоретично е познат от началото на 20-те години на миналия век, изследванията не са започнали сериозно до 40-те години, когато съветски учени разкриват дизайна си за реактор Tokamak – устройство, използващо силни магнитни полета, за да задържи горещи пластове плазма (около 280 милиона градуса по Целзий), генерирани от атомното сливане.

В продължение на почти 70 години дизайнът на Токамак е бил водещият кандидат за практичен термоядрен реактор, но устройствата от този тип все още се нуждаят от много повече енергия, отколкото произвеждат. Това е така, защото се нуждаят от огромна енергия, за да произведат магнитни полета достатъчно силни, за да задържат прегрятата плазма.

Най-дългата реакция на ядрен синтез до момента е само 70 секунди – постижение направено от корейския свръхпроводим реактор Tokachak Advanced Research (KSTAR) през 2016 г.

За да се справи с проблема с трайното запазване на температурата на плазмата, Lockheed Martin използва в реактора си CFR, нова магнитна технология, която произвежда много по-ефективно магнитно поле за плазмено задържане, което значително увеличава бета-лимита на реактора.

Ако проектът на Lockheed CFR бъде успешен, това би означавало промяна на парадигмата в енергетиката и революция по-голяма от изобретяването на парата или двигателя с вътрешно горене.

Понастоящем един CFR реактор е проектиран да произвежда 100 мегавата електроенергия – достатъчно за поддържане на 80 000 американски домакинства или удобно за захранване за самолетоносача Nimitz. Има дори и вълнуващи приложения за космически пътувания.

Липсата на емисии на парникови газове, ядрени отпадъци или опасности при експлоатацията му означава, че широкото приемане на технологията може да спре изменението на климата. Нещо повече от това, може да сложи край на глобалния недостиг на енергия. Говорим за енергийна революция с епични пропорции – ако опитът се окаже успешен и пробивът бъде направен.

От Lockheed обявиха, че ще тестват компактен термоядрен реактор в рамките на година, ще изработят индустриален прототип за пет години, и ще внедрят системата до 10 години.

Както посочват някои критици, лабораторията на Skunkworks все още не е публикувала данни за техния напредък – няма данни за температурата и нивата на ограничаване. Освен това, миниатюризацията добавя още едно ниво на сложност към технологията: ако най-големите учени в света досега не могат да направят реактор за термоядрен синтез с обем на голяма сграда, как ще бъде възможно по-малка версия да е по-добра и да проработи?

Освен в Локхийд Мартин и екип във Франция изгражда реактор за синтез на стойност 20 милиарда долара, наречен ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), който се гордее със свръхпроводящи рулони на височина 12 метра и способност за задържане на топлината 8 пъти по-дълго от най-модерния познат досега проект.

Дали преносимият реактор на термоядрения синтез на Lockheed наистина е енергийната панацея, която светът чака? Трябва да почакаме до 2028 г., а дотогава има много място за скептицизъм.