Правительства от США до Великобритании и Японии выдвигают инициативы, чтобы помочь ученым государственного и частного сектора работать в тандеме (в некоторых случаях впервые) над заманчивой целью синтеза атомов для производства безопасной энергии с нулевым уровнем выбросов.
Реакции термоядерного синтеза не создают долгоживущих радиоактивных отходов, а небольшая чашка топлива может обеспечить энергией дом в течение сотен лет © Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса/Reuters
Страны используют разные подходы к поддержке зарождающегося сектора, но растет надежда, что государственно-частное сотрудничество сможет преодолеть огромные технические и финансовые барьеры на пути превращения последних научных достижений в глобальный источник чистой энергии.
«Произошла смена парадигмы», — сказал Ричард Пирсон, соучредитель японской компании Kyoto Fusioneering, созданной в 2019 году.
На протяжении десятилетий исследования в области термоядерного синтеза проводились в рамках крупных программ государственного сектора, методично работающих над достижением научных целей, но за последние 20 лет в дело вмешались коммерческие компании, чтобы встряхнуть ситуацию.
Прогресс, достигнутый некоторыми из этих предприятий, заставил правительства обратить на это внимание и попытаться поддержать частное предпринимательство, добавил Пирсон. «Вот почему в 2023 году дела обстоят совсем иначе, чем даже в 2018 году».
Повышенное внимание правительства последовало за двумя годами беспрецедентных частных инвестиций в термоядерные компании и двумя прорывами, сделанными американскими учеными в федеральной лаборатории за последние восемь месяцев.
По данным Ассоциации термоядерной промышленности (FIA), которая представляет мировую индустрию, общий объем частных инвестиций в термоядерный синтез превысил 6 миллиардов долларов, причем большая часть финансирования поступает с 2021 года.
Энергия термоядерного синтеза, которая образуется при слиянии двух изотопов водорода с образованием гелия и нейтронов, еще далека от того, чтобы доказать, что она может генерировать коммерчески жизнеспособную энергию.
В ходе революционных экспериментов, проведенных в декабре и июле, ученые правительства США произвели лишь немного больше энергии, чем было в лазере, используемом для запуска реакций. По оценкам физиков, коммерческий термоядерный синтез потребует реакций, которые генерируют в 30–100 раз больше энергии, чем требуется.
Но достижение долгожданной цели по получению чистого прироста энергии превратило термоядерную энергию из научной фантастики в нечто имеющее реальный потенциал.
Реакции термоядерного синтеза не создают долгоживущих радиоактивных отходов, используемые изотопы водорода могут быть получены в больших количествах, а небольшая чашка топлива может обеспечить электроэнергией дом в течение сотен лет.
Воодушевленное этим обещанием, правительство США в мае запустило «поэтапную» программу распределения затрат, в рамках которой были выбраны восемь компаний, в том числе базирующаяся в Массачусетсе компания Commonwealth Fusion Systems, для получения в общей сложности 50 миллионов долларов первоначального государственного финансирования для поддержки развития коммерческой термоядерной энергетики. Согласно текущим планам, до конца 2027 года на программу может быть выделено до $415 млн.
Великобритания, Канада, Франция, Германия, Италия, Швеция, Израиль, Австралия, Новая Зеландия, Япония и Китай входят в число стран, в которых есть хотя бы один термоядерный стартап. Но быстрее всего частная термоядерная промышленность развивается в США. По данным FIA, из 43 термоядерных компаний по всему миру 25 имеют штаб-квартиры в США, при этом 80 процентов частных инвестиций, привлеченных этим сектором, направляются американским группам.
Компании, занимающиеся термоядерным синтезом, получили широкое распространение в США из-за относительной нехватки исследовательских возможностей в государственном секторе и среды сбора средств, которая позволяет ученым сравнительно легче привлекать частные инвестиции для достижения амбициозных целей, сказал Эндрю Холланд, исполнительный директор FIA. Многие компании установили жесткие сроки поставки термоядерной энергии в сеть в 2030-х годах.
«Я не думаю, что в Соединенных Штатах больше идей для коммерциализации термоядерного синтеза, там просто более легкий доступ к капиталу», — добавил он.
Великобритания находится в авангарде науки о термоядерном синтезе с тех пор, как в 1984 году в Калхэме в Оксфордшире начал работу «Объединенный европейский торус», который остается самой мощной в мире термоядерной машиной.
Стареющее устройство должно быть отключено в следующем году, но три термоядерные компании, в том числе британские группы Tokamak Energy и First Light Fusion, планируют построить прототипы устройств в Калхэме, чтобы получить выгоду от сотрудничества с учеными, финансируемыми государством.
«Мы хотим использовать наше наследие и опыт в Великобритании, чтобы оказаться в центре растущей термоядерной промышленности», — сказал Тим Бествик, директор по развитию Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA), которое управляет площадкой в Калхэме.
UKAEA одновременно продвигает планы по строительству новой национальной демонстрационной установки по термоядерному синтезу к 2040 году и поддерживает развитие более широкой термоядерной промышленности посредством первоначального финансирования частных компаний в размере 42,1 млн фунтов стерлингов.
Япония применяет другой подход, сказал Пирсон из Kyoto Fusioneering. В апреле страна опубликовала свою первую национальную стратегию термоядерного синтеза и намерена использовать существующие производственные возможности, чтобы играть заметную роль в развитии цепочек поставок, необходимых для глобальной термоядерной промышленности.
«Япония смотрит в будущее, когда дело доходит до термоядерного синтеза, и позиционирует себя для поддержки этих глобальных игроков», — добавил Пирсон.
Напротив, ЕС отстает от своих коллег в поддержке коммерческих инициатив. Вместо этого блок сосредоточил свои усилия на флагманском проекте «Итер», став крупнейшим спонсором многостороннего термоядерного эксперимента, который строится во Франции и стоимостью более 23 миллиардов долларов.
«ЕС очень медленно продвигается в сторону частного сектора», — сказала Мелани Виндридж, исполнительный директор консультативной группы Fusion Energy Insights. «Очень важно то, как исследования и опыт национальных лабораторий передаются в частный сектор и в коммерческую сферу».
По данным FIA Голландии, «спящим гигантом» термоядерной индустрии является Германия.
Немецкие учёные, финансируемые государством, с 1990-х годов спокойно работали над экспериментальной термоядерной машиной, известной как стелларатор. Но до этого года правительство не оказывало открытой поддержки зарождающемуся частному сектору.
Министерство образования и исследований Германии опубликовало свою первую статью о термоядерном синтезе в мае. Во вторник оно объявило о планах предоставить дополнительно 370 миллионов евро финансирования термоядерной промышленности к 2028 году, в результате чего общий объем государственного финансирования этого сектора в течение следующих нескольких лет достигнет 1 миллиарда евро.
«Идея о том, что у вас может быть крупный централизованный источник энергии с нулевым выбросом углерода, не являющийся ядерным делением, привлекательна для них», — сказал Холланд. «Нигде в мире последствия конфликта России и Украины для энергетической безопасности не ощущаются сильнее, чем в Германии».
Несмотря на многообещающие признаки расширения государственно-частного партнерства, по-прежнему существует огромный разрыв между имеющимся финансированием — как со стороны правительства, так и со стороны инвесторов — и тем, что потребуется для достижения термоядерной энергии в больших масштабах.
По словам Бествика из UKAEA, каждой термоядерной компании, вероятно, потребуется от 300 до 1 миллиарда долларов для создания прототипа машины и еще больше для разработки демонстрационных установок.
«Остается без ответа вопрос о том, как все мировое термоядерное сообщество собирается получить инвестиции в термоядерный синтез, необходимые для достижения тех темпов технического прогресса, к которым мы все стремимся».
Подготовлено ProFinance.Ru по материалам Financial Times
MarketSnapshot - Новости ProFinance.Ru и события рынка в Telegram
